《自由落体运动》教学设计 篇一
在学习物理课程中,自由落体运动是一个重要的内容,也是学生们比较感兴趣的一个实验。在进行自由落体运动的教学设计时,我们可以采取以下步骤:
首先,引导学生了解自由落体运动的基本概念。通过简单的讲解和示例,让学生明白在没有外力作用下,物体在重力的作用下做自由落体运动的规律。
其次,进行实验操作。在实验室中,可以设置一个垂直的高度较高的试验台,让学生在老师的指导下进行自由落体运动的实验。学生可以通过控制释放物体的方式,观察物体下落的过程,记录下相应的数据。
接着,进行数据处理与分析。学生可以根据实验中获取的数据,通过计算得到物体下落的时间、速度等参数。然后,可以绘制出自由落体运动的图像,帮助学生更直观地理解物体下落的规律。
最后,进行讨论与总结。在实验结束后,可以组织学生进行讨论,分享彼此的实验结果和心得体会。同时,老师也可以总结本节课的重点内容,帮助学生加深对自由落体运动的理解。
通过以上的教学设计,可以让学生在实践中感受到物理知识的乐趣,提高他们对自由落体运动的理解和掌握程度。
《自由落体运动》教学设计 篇二
自由落体运动是物理学中的一个重要概念,也是学生们比较感兴趣的一个实验。为了更好地进行自由落体运动的教学设计,我们可以结合实验室实际情况,采取以下步骤:
首先,提前准备实验器材。在进行自由落体运动实验之前,老师需要提前准备好所需的实验器材,包括高度较高的试验台、各种形状和重量的物体等。确保实验器材的质量和准确性,以保证实验的顺利进行。
其次,进行实验前的准备工作。在实验开始前,老师可以向学生简单介绍自由落体运动的基本原理,让学生对实验内容有一个初步的了解。同时,老师还可以提醒学生注意实验中的安全问题,确保实验过程的安全性。
接着,进行实验操作。在实验中,老师可以指导学生逐步进行自由落体运动实验,让学生亲自操作释放物体、记录数据等。通过实验操作,学生可以更深入地理解自由落体运动的规律,培养他们的实验能力和动手能力。
最后,进行实验结果的分析与总结。在实验结束后,老师可以带领学生一起分析实验结果,讨论实验中出现的问题和现象。通过讨论和总结,学生可以更好地掌握自由落体运动的知识,加深对物理规律的理解。
通过以上的教学设计,可以让学生在实践中感受到物理知识的乐趣,提高他们对自由落体运动的理解和掌握程度,同时也培养了学生的实验能力和动手能力。
《自由落体运动》教学设计 篇三
教学内容为鲁科版《普通高中课程标准实验教科书·物理必修1》(2006年8月第3版)第三章第3节(第46页至第53页)。它是在学习“匀变速直线运动规律”之后编排的,是匀变速直线运动的特例。通过对自由落体运动的研究,使学生既了解一种具体的运动,又巩固匀变速运动规律,也加强了课本知识与实际生活的联系;通过研究物理问题的基本思路和科学方法的学习,为今后研究“竖直上抛运动”和“平抛物体的运动”打下良好的基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法,也将在后续课程中应用。因此,本节课是本章知识的复习课,是培养学生思维的研究课,是联系生活的应用课,也是后继学习的知识准备课。
本节教材有四个知识点。即:A.影响物体下落快慢的因素;B.自由落体运动的定义、性质及特点;C.自由落体运动的加速度g;D.自由落体运动的规律。
各知识点是按知识的形成过程有机结合的。即:从对落体运动表象的观察,到深层的分析和研究,由浅入深、由表及里逐一展开。具体说:先观察轨迹,再判断运动快慢,进而分析运动的性质,确定运动加速度,最后明确运动规律。本节教材这样编写符合教育家赞科夫提出的“使学生理解学习过程”的原则,因此,在课堂教学过程中有必要遵循教材编写意图,按知识的形成过程进行教学。
学生学习情况分析
1、学生由于受日常经验的影响,对物体的下落运动普遍存在重快轻慢的错误认识。本节课拟通过学生之间的辩论,使学生明确认识到:日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故,从而有效地消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的辩证唯物主义认识观。
2、学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础,通过DIS传感器直观真实地得出自由落体运动的速度图像后,由学生根据以前学过的图像规律自行总结出自由落体运动的特点,利用“牛顿管实验”中铁片和羽毛同时落到底部的实验现象引导学生根据已学知识推导出同一地点不同物体自由下落的加速度是相同的,得出自由落体加速度的概念,然后结合匀变速直线运动规律“水到渠成”地推导出自由落体运动的规律。
设计思想教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量,教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学思路如下:A.由一则生活引入新课,明确课题;通过一个小的演示实验研究物体下落的运动;B.通过“辩论赛”的方式探究影响物体下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化过程,得出自由落体运动的概念;C.利用DIS传感器定量分析,得出自由落体运动的性质和特点。利用牛顿管实验理论推导出同一地点不同物体的自由落体加速度是相同的;D.用前面学过的匀变速直线运动的规律及自由落体运动的特点总结出自由落体运动的规律(公式);E.在“迷人小实验”中,利用总结出的公式计算出一般人的反应时间,与引入遥相呼应,进行情感态度价值观的教育。
教学目标
1、知识与技能:理解自由落体运动的实质及相关概念,掌握自由落体运动的规律。
2、过程与方法:通过演示实验让学生从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点,培养学生将形象思维转化为抽象思维的能力,归纳概括出物理概念和物理规律的能力。
3、情感态度价值观:
(1)通过实验、观察、推理、归纳等科学知识和方法,培养学生透过现象看本质的认识观;
(2)通过对自由落体运动的学习,培养学生多层次考虑问题的辩证唯物主义思想;
(3)通过多媒体技术的应用激发学生的学习兴趣,培养学生追求科学真理的学习品质。
(4)让学生感受到物理与科学和社会、生活的联系,感受到科学的现实性。使学生产生强烈的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步领略科学的美妙与和谐,体验解决问题时的喜悦。培养学生合作意识与协作精神。
教学重点和难点
重点:
认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 g的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.
难点:
(1)物体下落的快慢与物体所受重力大小无直接关系。
(2)同一地点自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。
教学过程设计
一、引入新课
同学们,在讲新课之前,老师先给大家讲一则生活见闻。老师有一次在街上看见一个江湖骗子在行骗,现在我将他的骗术再现一下:
这是一张百元钞票,我捏住它的顶端,你用两个手指放在钞票的中部做好捏住钞票的准备,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到钞票,当看到我松手时,你就立刻去捏钞票。
骗子说:“如果你能捏得住,百元钞票归你,如果捏不住,你只需给我五元钱”。
现在请三位反应敏捷的同学上台来试试,看能否捏得住钞票。
事实证明,绝大多数人都捏不到钞票而被骗。要戳穿骗子的骗局,揭示其中的科学道理,学习完本节内容就知道了。
二、新课教学
[板书:第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动]
师:现在我们来研究挂在细线下静止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
师:如果把线剪断,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空气阻力(较小)
师:那么,小球将在什么方向上运动?
生:沿竖直方向下落
演示:用火将绳子剪断,小球下落。
这就是我们常见的物体自由下落的现象。将轻重不同的物体从同一高度同时静止释放,快慢相同吗?(同学们七嘴八舌,主要有两种看法:重的物体下落快、重的物体不一定下落快。)
[板书:一、科学探究1——轻重物体下落快慢相同吗?]
师:赞成重的物体下落快的同学请举手,赞成重的物体下落不一定快的同学请举手。究竟哪种说法正确呢?现在我们来举行一次小小的辩论赛吧。请刚才举手的同学们各选出三名代表,坐到讲台的两侧来。
坐在讲台左侧的代表队为正方,他们的观点是:重的物体下落快。坐在讲台右侧的代表队为反方,他们的观点是:重的物体下落不一定快。每队的桌面上放有硬币一枚、相同纸片两张、相同体积的铁球和铝球各一个。现在各队先讨论5分钟,可以利用桌面的器材设计实验来论证本方的观点。
正方甲生:同学们请看,将硬币与纸片同时由同一高度静止释放,硬币比纸片下落得快,说明重的物体下落快。(鼓掌)
反方乙生:将纸片捏成团,然后与硬币同时由同一高度静止释放,两者几乎同时落到桌面上。说明重的物体下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你们怎么证明是同时到达呢?根本看不清楚,硬币肯定会更快到达桌面的,只是太快了,我们眼睛区分不出来。
反方丁生:将铁球和铝球同时由同一高度静止释放,大家认真听听,落到桌面时,声音只有一个(演示),说明两球是同时落到桌面的,也即快慢一样。
正方丙生:落到桌面的声音并不清脆,有些混浊,也许是两个时间间隔太短了,我们的耳朵区分不出来。
反方戊生:我们假设“较重的铁球下落得快”是正确的,那么将铁球和铝球用线连在一起下落,跟铁球单独下落相比,谁下落得快?按正方观点连在一起的两球比铁球重,应该比铁球下落得快。但是铁球和铝球连在一起后,下落得慢的铝球要对下落得快的铁球起阻碍作用,所以两球连在一起时,应该比单独的铁球下落得慢。由正方观点推出了自相矛盾的两个结论,所以说,正方观点在逻辑上是站不住脚的,是错误的。(热烈鼓掌)
正方同学面面相觑,哑口无言。
师:在刚才的激烈辩论中,正反双方同学都能开动脑筋、积极思考,充分利用了桌面上的器材来论证已方的观点,特别是反方戊生在实验观察效果不够明显的情况下,能利用我国古代“以子之矛攻子之盾”的逻辑思想,推翻了正方的观点,更是值得称赞的。现在我宣布反方同学获胜。(鼓掌)
师:重的物体不一定比轻的物体下落得快。那么,物体自由下落快慢到底受什么因素影响呢?为什么纸片捏成团后,重量未变,但下落得快呢?
生:因为物体自由下落时,物体除了受重力作用以外,还受到空气阻力的影响,纸片捏成团后,重力作用不变,而空气阻力的影响变小,所以下落得快。
师:如果没有空气阻力作用的话,物体自由下落得情况会怎样呢?我们通过实验来观察这一情况。
演示:牛顿管实验。
师:轻重不同的羽毛和金属片在没有空气的空间自由下落,它们不受空气阻力作用,下落快慢相同;若在有空气的空间下落,它们受到空气阻力作用时,下落快慢就不相同了。综合上述实验,得出结论:
[板书:若无空气阻力作用,不同物体自由下落运动快慢相同。]
师:物理学中,把物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。而在日常生活中,物体下落不可能不受空气阻力作用,如果空气阻力相对于重力而言很小可忽略不计的话,物体由静止下落的运动就可看成是自由落体运动,例如:铁片与金属小球从静止开始下落的运动等等。所以自由落体运动是一个理想化过程。通过理想化突出主要因素,忽略次要因素,从而使问题简单化,这是物理学中常用到的一种研究问题的.科学方法。
我们可以看到自由落体运动的物体速度越来越大,是作匀加速运动吗?
[板书:二、科学探究2:自由落体运动的特点]
师:我们曾用什么方法研究并判断匀变速直线运动呢?
生:当相邻且相等时间内的位移之差Δs为定值时,小球作匀加速直线运动,且有
Δs=aT2。
师:留迹法是研究物理规律的重要方法。例如频闪照片、纸带等。
课本第47页的图3—26是小球做自由落体运动的频闪照片。限于时间关系,请大家在课后由该图片上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
现在我们用一台较为先进的仪器——DIS传感器来研究自由落体运动的性质。
将重物和速度传感器连在一起自由下落,通过电脑直接在大屏幕上显示出其速度——时间图像。图像有什么特点,由图像可以得到哪些结论呢?
生:自由落体运动的速度图像为一条过原点的倾斜直线,说明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
[板书:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。]
师:在同一地点将两个不同的物体静止释放,不计空气阻力,它们运动的加速度相同吗?大家可以根据刚才我们做过的牛顿管实验中羽毛和铁片的运动情况进行理论推导。请一位同学上台演板。
学生演板:
即不同物体自由下落的加速度是相同的。
师: 在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,又叫重力加速度,通常用g来表示。
[板书:2、自由落体运动的加速度a=g,方向竖直向下。]
师:请同学们阅读课本第48页的信息窗。由信息窗可以获取哪些信息呢?
生:不同纬度重力加速度的值不同,纬度越高,重力加速度值越小。
师:很好,请坐。重力加速度的值不仅跟纬度有关,还跟高度等因素有关,这将在我们以后的学习中继续学习。自由落体运动是v0=0,a=g的匀加度直线运动,我们能否利用以前学过的匀变速运动的公式推导出自由落体运动的公式呢?
生:能。
由
师:很好。式中的s我们也常用h来替代。
[板书:三、自由落体运动公式 ]
师:请大家根据课本第49页“迷你实验室”中提示的方法,两人一组,互测对方的反应时间。(下台询问)绝大多数同学的反应时间在0.15—0.18s之间,而百元钞票长为15.6cm,一半长7.8cm,将h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可恶的骗子就是利用这0.02—0.04s的差距骗取人民的钱财的。希望大家通过本课的学习能够理解“占小便宜吃大亏”、“天上不会掉馅饼”的人生哲理。
师:0.02s让骗子的诡计得逞;0.02s杨利伟叔叔驾驶“神州五号”绕地球运行了约158m;雅典奥运会百米决赛赛场上盖特林9秒85,奥比科维鲁9秒86,格林9秒87。他们都只相差了0.01s,这是怎样的差距?是从“金牌”到“银牌”到“铜牌”的巨大落差,更是近在眼前却难以逾越的无奈……。时间对于每个人来说都是宝贵的,同学们要珍惜属于自己的分分秒秒,努力学习、快乐生活,将来成为一个对社会有贡献的人。
课堂小结(1)我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理过程——自由落体运动,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。
(2)通过分析处理实验数据,推出了自由落体加速度的概念,结合匀变速直线运动的规律推导出自由落体的运动规律,
(3)同学们要学会研究问题的方法而不仅仅是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识和处理知识。
布置作业:
1、利用课本第47页的图3—26上的数据判断自由落体运动的性质并计算其加速度。
2、阅读课本第50页至52页,完成第53页练习5、6。
3、查阅资料,了解重力加速度的测量有什么实际意义。
4、由实验测出的重力加速度的值比当地实际的重力加速度的值小,试分析误差来源。如何改进实验可以减少误差?
教学小结与反思
1、由一则生活见闻引出课题,较好地集中了学生的注意力,激发了学生强烈的求知欲,有效地调动了课堂气氛。
2、通过实验演示,激发学生的好奇心,培养学生的学习兴趣,用火烧断悬线,可避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响,确保小球开始下落时初速为零。
3、通过“辩论赛”,引导学生动手、动脑、动嘴,自行设计实验探究物理规律,很好地培养了学生团结协作、自主学习、勇于探索创新的精神,较好地训练了学生的语言表达能力,让学生充分体验到了成功的喜悦。也使学生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想,逐步帮助学生树立起辩证唯物主义的认识论。
4、为了保证学生有充足计算时间,特把频闪照片的数据分析和处理放在课后进行。课内则采用先进的DIS传感器系统,直观、真实、快捷地展示出自由落体运动的速度图像,然后依据学生已有的知识和物理研究方法,通过数据分析、归纳总结、类比迁移,由自己推导出自由落体的运动性质和规律。
5、最后的“迷你小实验”与引入遥相呼应,及时对学生进行情感态度价值观的教育,使学生建立正确的人生观和价值观。
6、本节课科学探究所花时间较多,没有安排随堂训练,拟在下节课补充一节习题课。
《自由落体运动》教学设计 篇四
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1。学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2。本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3。两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1。 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2。过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3。情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)、复习提问师:前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢?
1、 规律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推论:
(1) Vt2—V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn—Sn—1= Δ S=at2 ? —— 匀变速直线运动的判断方法之一
(二)引入新课今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动
(板书)1、物体的下落运动
举例:粉笔头下落、树上苹果下落等等
问:从运动轨迹看,落体运动有什么特点呢?
生:都是沿直线竖直下落,
(板书)(1)沿直线竖直下落的运动
问:受力有什么特点?
生:受重力作用,同时受空气阻力作用。
(板书)(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
(教师通过实验设疑)
:现在我取一枚硬币和一张与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察到了什么现象?
生:硬币先于纸片落地。
师:由于硬币比纸片来得重,能不能由此得出结论:
(板书)物体越重,下落越快?
生甲:重的物体下落快。
生乙:不一定。
取一大一小纸片各一张,把小纸片揉成团,让两者从同一高度同时下,观察到了什么现象?
生:纸团比纸片先落地
师:现在纸团比纸片先落地,能不能由此得出结论:
(板书)轻的物体比重的物体下落快?
(矛盾的结论使学生陷入了沉思,让学生思考议论,在教师的引导下让学生总结)
生:物体下落过程中有时是重的物体下落快,有时是轻的物体下落快,说明物体下落的快慢除了跟重力有关外,还跟其它因素有关。
师:到底还有什么因素在影响着物体下落的快慢呢?我们取两张完全相同的纸片,它们的重力是相同的,这样重力对下落的作用是一样的。再把其中的一张捏成纸团,让它们从同一高度同时下落,能观察到什么现象?
生:纸团先于纸片落地。
师:重力相同的物体有时也不能同时落地,为什么呢?
(学生议论发言)
生:这些实验都是在空气中进行的,空气阻力影响了物体的下落运动。
师:对,同学们提出的假设是正确的,空气阻力的影响使问题变得复杂化了,现在,我们尽量减小空气阻力对物体的影响,会产生什么结果呢?
把演示1实验中的纸片捏成一团让它跟硬币从同一高度同时下落
现象:纸团和硬币几乎同时落地 师:现在,重的物体和轻的物体几乎同时落地了,如果我们进一步改善实验条件,设法让物体在真空中,又会看到什么现象呢?
取长约1。5米,上端封闭,另一端开口的玻璃筒,里面装有金属片、羽毛等,先抽光空气,再把玻璃筒倒立过来,观察到什么现象?
生:金属片和羽毛同时落时。
师:总结以上的实验现象,我们可以得出怎样的结论呢?
生:如果没有空气阻力,物体下落快慢相同。
(板书)(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
(教师用科学实验进一步说明此结论的正确性)
实例:(1)1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,来自世界各地的一些科学家用精密的自动投卸仪器把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球,从比萨斜塔塔身44米处投下,用精密电子仪器和摄像仪纪录,结果所有小球以同一速度落地。
师:空气阻力可以忽略不计时,物体沿直线下落的运动就是今天我们要讲的一类运动
(板书)2、自由落体运动
(1) 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2) 自由落体运动的规律 意大利科学家伽利略对自由落体运动作了许多研究工作,他用简单明了的科学推理,巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾,并推断自由落体运动是一种匀加速运动。
(用多媒体介绍伽利略对自由落体的研究。)
伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体的运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止下滑的直线运动,证明了从静止下滑的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90 ° 的情况,小球将自由下落,他认为这时小球仍会保持匀速直线运动的性质,构思相当之巧妙。 今天,距离伽利略的时代已经有三百多年了,伽利略当时无法实验证实的结论,我们已经可以用实验来证实了。
:让小球从一定高度下落,利用闪光照相技术拍照。把闪光照片放大,让学观察。
(教师简述研究方法)
师:照片上相邻的像是相隔同样的时间拍摄的。从照片上可以看出在相等时间间隔内,小球下落的位移越来越大,表明小球的速度越来越快,表明物体做得是加速运动。那如何判断小球做的是匀加速运动呢?
(教师提示从 Δ S=at2分析,让学生自己根据数据计算相同时间间隔内相邻位移之间的差值 Δ S,找出规律来,最后教师总结。)
师: Δ S在误差允许的范围内都是恒量,所以可判断自由落体运动是初速度为零的匀加速度运动 —— 证实伽利略的推断是正确的。(板书)结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 师:那它在运动时应遵循哪些规律呢?
(板书)规律 :
Vt= at
S= at2/2 师:这个加速度对所有做自由落体运动的物体都相同吗?
教师提示:要同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面,根据S= at2/2可知,它们的加速度必定相同。
(板书)结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
师:自由落体运动是一种只在重力作用下的运动,所以这个加速度可称为
(板书)结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A。 数值和单位
a。 g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小 b。 标准值:g=9。8m/s2,初中g=9。8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B。 方向:竖直向下
师:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀变速直线运动,它应遵循哪些规律呢?
(板书)3、自由落体运动运动学规律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的数值一般取9。8 g/m。s2
(板书)4、应用
例1:钢珠从17。7米高的地方落下,落下的时间是1。90秒,求重力加速度。
课堂小结:
1、自由落体是一种非常普遍的运动形式,日常生活中许多物 体的下落运动都可以看成是自由落体运动,所以研究自由落体具有普遍的意义。
2、在研究自由落体运动时,我们采用了一种理想化的方法。从最简单、最基本的情况入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由浅及深的推入,从而得出了一种运动形式自由落体运动。这种理想化的方式,在以后我们学习物理时经常要用到。
3、测定匀变速度直线运动加速度的方法:a=(Sn—Sn—1)/t2= Δ S/ t2
板书设计:
第二章 直线运动
第八节 自由落体运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落的运动
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
问题:(1)不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢,还是轻的物体下落快?
(2)物体下落的快慢与什么因素有关?
物体越重,下落越快?
轻的物体比重的物体下落快?
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同
2、自由落体运动
(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
特点:1。初速度为零。
2、物体只受重力作用。
(2)自由落体运动的运动学规律
结论1:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
规律 :
Vt= at
S= at2/2
结论2:在同一地点一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同。
结论3:重力加速度(g)(自由落体加速度)
A。 数值和单位
a。 g的变化规律 :
g随纬度的升高而增大
g随高度的增加而减小
b。 标准值:g=9。8m/s2,初中g=9。8N/Kg。粗略计算g=10m/s2
B。 方向:竖直向下
3、自由落体运动规律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的数值一般取9。8 g/m。s2
4、应用
5、作业:
《自由落体运动》教学设计 篇五
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1、学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2、本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3、两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1、 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2、过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3、情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3、5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
【板书】课题:第三节 自由落体运动
(二)新课研究:
设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。
提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?
生:重的物体下落的快一些。
师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。
师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。
提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?
学生思考
师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?
学生讨论并提出实验方案。
生:让纸片包住硬币并团成纸团。
师:同学们实际做一下看看。
学生做实验,并观察实验现象。
教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?
生:有空气阻力的影响。
师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?
教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。
设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。
实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)
s1
s2
s3
s4
s5
s6
s
δs
δs平均值
a
2、 注:δs= s1—s2= s3— s4= s5–s6=at2
学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。
设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。
师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g学小,在正常情况下
在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度:
师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:
3、自由落体运动的规律: ,
设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)
解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:
代入数值,解得:
设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。
师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0、1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?
学生认真计算,并给出答案:在0、1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4、9cm。
师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3、5cm。所以,同学们是抓不到的。
设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。
师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。
设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。
(四)小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
3、自由落体加速度
《自由落体运动》教学设计 篇六
②实验探究,激发学生深入学习的动力
③实验探究自由落体运动的特点和规律
④实验探究自由落体加速度
运
⑤回扣课堂小游戏,解疑
⑥激发学生兴趣,测量自己的反应时间
①课堂质疑,激发学生的学习兴趣
(六)板书设计
第三节 自由落体运动
1、自由落体运动
物体不受其他因素影响,只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
2、自由落体运动的特点
初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度
4、自由落体运动的规律
六、教后反思
1、在物理教学中,使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导,是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法,进行物理教学改革的同时,认真学习知识迁移规律,并考虑影响知识迁移的各种因素,定能提高教学效果。
2、新课程强调学习方式的改变,倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。
3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式,已在实践中收到一定效果,当然也有待在具体的教学实践中不断地完善,使之变得更科学。
4、本节课探究自由落体运动的规律,从历史上的研究过程入手,所以本节课的思路比较开阔,转折比较多,教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多,做好演示实验,有利于帮助学生理解自由落体运动的特点,在本节课的教学中,这一点尤为重要。