自由落體運(yùn)動(dòng)課件教案。
教案課件也是老師工作中的一部分,每個(gè)老師都要認(rèn)真寫教案課件。?對于新老師來說,教案課件的準(zhǔn)備是提高課堂生動(dòng)性,怎么樣的教案才算是好教案課件?以下“自由落體運(yùn)動(dòng)課件教案”一文是編輯為您準(zhǔn)備,如果合你所需,不妨馬上收藏本頁!
【教學(xué)目的】:
1、通過觀察現(xiàn)象,了解分析物理規(guī)律的方法。
2、理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3、理解什么是自由落體加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
【器材及方法】:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個(gè)小鉤碼;牛頓管
2、方法:通過小實(shí)驗(yàn)和邏輯推理啟發(fā)式教學(xué)。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
不同物體下落的加速度都是重力加速度。
【教學(xué)過程】:
一、什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
如圖:一個(gè)物體離地h高處,當(dāng)把細(xì)繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運(yùn)動(dòng)即為自由落體。問題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
實(shí)驗(yàn)討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時(shí)從同高處下落,哪個(gè)先落地?(動(dòng)手做)
現(xiàn)象:粉筆先落地。感覺:重的物體先落地。
實(shí)驗(yàn)討論2、一個(gè)乒乓球和一個(gè)鉤碼同時(shí)從同高處下落,誰先落地?
現(xiàn)象:鉤碼先落地。感覺:重的物體先落地。
實(shí)驗(yàn)討論3、把小紙片揉成團(tuán)再重做實(shí)驗(yàn)討論2。
現(xiàn)象:兩者差不多同時(shí)落地。
問題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來用一種巧妙的推理方法來進(jìn)行推理:(討論)
1、假設(shè)一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
2、而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應(yīng)如何?(答:整體下落速度最快)。
3、而如把兩塊石頭拴在一起時(shí),下落快的會被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會被下落快的拖著而加快,結(jié)果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應(yīng)小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)
4、這與重的物體先落地的結(jié)論矛盾。實(shí)驗(yàn):用牛頓管做實(shí)驗(yàn),大家看到:真空管內(nèi)的形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當(dāng)管直立過來時(shí),它們同時(shí)到過管底。
結(jié)論:說明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無關(guān)!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規(guī)律,而應(yīng)深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出本質(zhì)的東西,得出物理規(guī)律。為什么會有這種結(jié)果呢?我們來看看自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):
二、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、條件:
①、物體只受重力作用;
②、從靜止開始下落。
2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3、運(yùn)動(dòng)規(guī)律:因?yàn)槲矬w只受重力,據(jù)有:如果在相同地區(qū),不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運(yùn)動(dòng)速度和從同高度下落至地面的時(shí)間都相同,與物體的質(zhì)量無關(guān)。
那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
三、重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實(shí)驗(yàn):測重力加速度的方法。課本第51頁圖2—24中是一個(gè)小球從某高度自由下落時(shí)用頻閃照相機(jī)(每隔相同時(shí)間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個(gè)小球是同一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置疊加的結(jié)果,從圖中可讀出相鄰的時(shí)間里小球發(fā)生的位移。根據(jù)(T為頻閃照相機(jī)的拍攝時(shí)間),即可求出重力加速度。
3、根據(jù)用不同的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn)表明:同一地區(qū),不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(qū)(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書中表中可知:
①同一緯度地區(qū)重力加速度相同。
②緯度越高重力加速度越大。
③通常計(jì)算中,重力加速度取,粗略計(jì)算中取。
四、總結(jié)。
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
2、不同物體的重力加速度在同地區(qū)相同,不同地區(qū)重力加速度與緯度有關(guān)。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是,凡是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
練習(xí):
1、想測出一幢樓的高度,你用所學(xué)過的知識設(shè)計(jì)測量方案。
2、一個(gè)物體從塔頂自由下落,在到達(dá)地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個(gè)位移的9/25,求塔高。
3、求一個(gè)物體自由下落,從下落時(shí)起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。
一、教材分析
1、教材的地位和作用:
《自由落體運(yùn)動(dòng)》是物理必修1第二章第5節(jié)的內(nèi)容、本節(jié)內(nèi)容編排在勻變速直線運(yùn)動(dòng)等知識之后,是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。通過對自由落體這種常見的特殊的運(yùn)動(dòng)的研究,即能復(fù)習(xí)和鞏固前面的知識,加強(qiáng)課本與實(shí)際生活的聯(lián)系;又能通過在授課過程中講授研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法,為以后研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律打下良好的基礎(chǔ)?;趯滩牡倪@些認(rèn)識,根據(jù)對學(xué)生的心理特征和認(rèn)知水平,我確定了本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2、教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn):
本節(jié)課的重點(diǎn)是:自由落體運(yùn)動(dòng)概念、性質(zhì)、規(guī)律;重力加速度。至于自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用我主要把它作為以后要考慮的重點(diǎn)。
本節(jié)課的難點(diǎn)我認(rèn)為至少有兩點(diǎn):
難點(diǎn)(1)、對物體下落快慢與物體輕、重?zé)o關(guān)的理解
落體運(yùn)動(dòng)在生活中比較常見,學(xué)生很容易根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)形成錯(cuò)誤的前概念,就是“物體越重,下落越快”,這種前概念對于學(xué)生建立“自由落體運(yùn)動(dòng)”的正確概念是非常不利的。
難點(diǎn)(2)、如何引導(dǎo)學(xué)生探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過程
探究過程難點(diǎn)在于,要盡可能放手讓學(xué)生獨(dú)立地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,要確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒Γ茏寣W(xué)生在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理后,總結(jié)出正確的結(jié)論。
二、目標(biāo)分析
根據(jù)新課標(biāo)的要求并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,我確定了如下教學(xué)目標(biāo):
1、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識方面要求:
(1)了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng);
(2)自由落體產(chǎn)生的條件;
(3)認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn);
(4)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。
2、通過觀察演示實(shí)驗(yàn)概括出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力,通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí),培養(yǎng)分析、推理能力。
3、滲透物理方法的教育,發(fā)展學(xué)生對科學(xué)探究的興趣
四、說教法、學(xué)法
教法擬采用探究式綜合教學(xué)法。具體說就是,創(chuàng)設(shè)問題情境→提出問題→猜想與假設(shè)→分析與推理(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn))→總結(jié)歸納。讓發(fā)現(xiàn)問題、解決問題貫穿課堂教學(xué)的全過程。
對學(xué)生來說,主要是啟發(fā)主動(dòng)參與、善于思考、樂于探究、勤于動(dòng)手,注重搜集和處理信息,不僅要注重知識的結(jié)論,而且要經(jīng)歷知識的發(fā)現(xiàn)過程,領(lǐng)悟科學(xué)思想方法,提高科學(xué)素養(yǎng)。具體教學(xué)過程我是這樣設(shè)計(jì)的:
1、導(dǎo)課
先通過問題“在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的下落快慢在不少情況下是不同的從蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時(shí)下落嗎?”創(chuàng)設(shè)問題情境,引起學(xué)生興趣。
然后通過演示1:硬幣和紙袋分別從同一高度由靜止開始同時(shí)下落,觀察下落速度,從表面上看得到結(jié)論,“物體越重,下落得越快”。
繼續(xù)演示2:將等大的正方形紙片,一張揉成紙團(tuán),讓紙團(tuán)與紙張從同一高度由靜止開始同時(shí)下落,觀察下落速度,對得到的不同結(jié)果,讓學(xué)生討論,提出猜想:物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外,還與物體受到的空氣阻力大小有關(guān)。
演示3:展示和介紹牛頓管,說明里面裝有金屬片和羽毛兩個(gè)物體,已經(jīng)抽掉了空氣,再把玻璃筒倒立過來。問:誰下落得快呢?
演示4:在上面那只牛頓管中放入空氣,再做以上實(shí)驗(yàn)。問:誰下落得快呢?(現(xiàn)象明顯,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出:如果沒有空氣阻力,物體下落快慢相同)
在這里著重突出科學(xué)探究的兩個(gè)要素:提出問題、猜想與假設(shè)。在提出問題環(huán)節(jié)中,著重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理問題和從物理學(xué)角度明確表述問題的能力。在猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)的實(shí)施中,應(yīng)該讓學(xué)生反復(fù)經(jīng)歷假定和解釋這兩個(gè)過程,這是一個(gè)非邏輯思維和邏輯思維反復(fù)交替的過程,能很好地發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維和邏輯思維能力。在學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望得到激發(fā)后,讓學(xué)生提出自己的猜想與假設(shè)閱讀課文,再進(jìn)入新課的教學(xué)。
一、說教材:
《自由落體運(yùn)動(dòng)》是中專物理教材(高教版)第三章第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等知識后編排的,自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種特例。通過對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,一方面是對前面知識的復(fù)習(xí)和鞏固,另一方面也加強(qiáng)了課本知識與實(shí)際生活的聯(lián)系;通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,鞏固前面的知識,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、以及分析和概括能力。它在教材中具有重要的地位和作用。
二、說教學(xué)目標(biāo):
本節(jié)課教學(xué)主要是讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究過程,掌握解決問題的方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識與創(chuàng)新精神。因此,教學(xué)要從科學(xué)結(jié)論的學(xué)習(xí)上轉(zhuǎn)移到概念和規(guī)律的形成過程,以及形成這些概念和規(guī)律所用的物理方法和思想的學(xué)習(xí)中,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,懂得認(rèn)知未知事物的研究方法,發(fā)展學(xué)生各方面的能力和創(chuàng)新意識。
(一)知識與技能:(1)了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng);(2)認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn);(3)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;(4)能分析紙帶上記錄的位移與時(shí)間等運(yùn)動(dòng)信息。
(二)過程與方法:通過觀察演示實(shí)驗(yàn),否定了亞里士多德的觀點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)探究,逐步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力及推理能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:(1)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)科學(xué)探究及推理能力;(2)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,正確地獲取知識的方法。
三、說重點(diǎn)和難點(diǎn):
1.從前面對教材的分析,可以看出本節(jié)課的重點(diǎn)是:自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律;重力加速度。
2.本節(jié)課的難點(diǎn)我認(rèn)為至少有兩點(diǎn):
(1)對物體下落快慢與物體輕、重?zé)o關(guān)的理解;
(2)探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的過程,紙帶的處理。
為了突破重難點(diǎn)我是這樣設(shè)計(jì)教學(xué)的:先讓學(xué)生觀察分析演示實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)事實(shí)幫助學(xué)生建立起正確的觀點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生回憶前面研究勻變速直線的方法,進(jìn)行合理的類比遷移。我安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)——用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),為了能讓學(xué)生順利探究出自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),求出自由落體加速度,在前面已經(jīng)給學(xué)生介紹了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律和怎樣用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測加速度(重點(diǎn)給學(xué)生講解了紙帶的處理)。讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來驗(yàn)證自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),并讓學(xué)生通過動(dòng)手計(jì)算得出自由落體加速度。既培養(yǎng)了學(xué)生的能力又讓學(xué)生加深了對知識的理解,更讓體會到成功的體驗(yàn)。
四、學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)過“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識,具備了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),能夠開展小組學(xué)習(xí)活動(dòng),但畢竟是農(nóng)村學(xué)生,實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力不強(qiáng),由于是高一學(xué)生,抽象思維能力不強(qiáng)。為了學(xué)生能順利開展探究活動(dòng),在課前我作了必要的準(zhǔn)備工作:給學(xué)生介紹了怎樣用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算加速度,著重給學(xué)生講解了紙帶的處理方法及注意事項(xiàng)。
五、說教法、學(xué)法
教法采用講授、實(shí)驗(yàn)演示、探究式教學(xué)法。人們在自然界看到的落體運(yùn)動(dòng)都是重的物體下降快,輕的物體下落慢。為了幫助學(xué)生消除錯(cuò)誤觀念,樹立正確觀念。通過紙團(tuán)和紙片下落演示實(shí)驗(yàn)和牛頓管演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生知道物體下落的快慢跟物體的質(zhì)量無關(guān),在沒有空氣阻力的情況下,輕重不同的物體下落一樣快。為了讓學(xué)生親眼“看到”自由落體是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),并且加速度的大小為g,在此采取實(shí)驗(yàn)探究法。讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過分析紙帶上的點(diǎn)跡,自己動(dòng)手算出:自由落體運(yùn)動(dòng)確實(shí)是一種初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。通過計(jì)算得出:加速度的大小與紙帶下懸掛重物的質(zhì)量無關(guān),說明在沒有空氣阻力的情況下輕重不同的物體下降的速度一樣。
對學(xué)生來說,注意觀察演示實(shí)驗(yàn),并積極思考,得出準(zhǔn)確結(jié)論。在老師的引導(dǎo)下探索自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),通過分析紙帶得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和自由落體加速度。體驗(yàn)知識的發(fā)現(xiàn)過程,領(lǐng)悟科學(xué)思想方法,努力提高自身的科學(xué)素養(yǎng)。
六、說教學(xué)過程:
(一)導(dǎo)入新課:通過列舉自由落體知識在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用(測量人的反應(yīng)時(shí)間),導(dǎo)入新課。
(二)新課教學(xué):
演示:質(zhì)量相等的紙團(tuán)和紙片同時(shí)從同一高度同時(shí)下落,并引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及思考問題。(創(chuàng)設(shè)問題情境)
提出問題:輕重不同的物體下落的快慢是否一樣?
結(jié)論:下落慢是由于空氣阻力的作用。
此時(shí)介紹亞里士多德和伽利略對落體運(yùn)動(dòng)的研究,大膽質(zhì)疑,敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)的精神。
問題:如果沒有空氣阻力,結(jié)果會如何?
演示:牛頓管實(shí)驗(yàn)
結(jié)論:在沒有空氣阻力的情況下,物體下落的情況與重力大小無關(guān)。
使學(xué)生認(rèn)識到生活中觀察到重物下落快、慢不同的原因是由于空氣阻力的影響,終于使問題真相大白,從而引入自由落體運(yùn)動(dòng)的概念和物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。
給學(xué)生說明自由落體運(yùn)動(dòng)是對實(shí)際落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理想化處理得出的一種理想模型(跟前面學(xué)習(xí)的勻速、勻變速運(yùn)動(dòng)一樣。相機(jī)滲透理想化思想方法——忽略次要因素,凸顯物理現(xiàn)象的本質(zhì)。)
讓學(xué)生動(dòng)手探究重物自由落體運(yùn)動(dòng),感悟運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
問題1:自由落體運(yùn)動(dòng)究竟是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)?
啟發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(提供相應(yīng)的器材:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物等):分組實(shí)驗(yàn)、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
師生歸納、總結(jié)出:自由下落運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生的主體作用得到充分的發(fā)揮,也使學(xué)生對自由落體的性質(zhì)有深刻的印象。(這部分大約需要15分鐘)
問題2:在同一地點(diǎn),不同物體作自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是否相同?
根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)可以得出這樣的結(jié)論:在同一地點(diǎn),不同物體作自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是相同。
講解:重力加速度的概念,說明其方向。
引導(dǎo)學(xué)生觀看課本上各地重力加速度的表格,能否發(fā)現(xiàn)一定的規(guī)律。
結(jié)論:緯度越大的地點(diǎn),重力加速度越大(原因待以后進(jìn)一步學(xué)習(xí))
讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式。
(三)例題鞏固:
例題:一個(gè)物體從19.6m高的地方自由下落,問經(jīng)過多長時(shí)間落到地面?
它落到地面時(shí)的速度是多少?
設(shè)計(jì)意圖:自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的簡單應(yīng)用,熟悉公式,鞏固知識。
(四)學(xué)生練習(xí)
完成《學(xué)生工作頁》
(五)鞏固新課
(1)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng);
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。
(六)布置作業(yè)
1.在練習(xí)3.5中任選兩題上作業(yè)本
2.閱讀教材65頁《伽利略及其科學(xué)貢獻(xiàn)》
3.課后查閱有關(guān)資料看看伽利略是用什么方法推斷出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)的。
設(shè)計(jì)意圖:讓不同層次的學(xué)生選擇不同難度的作業(yè),讓每位同學(xué)都會做作業(yè),讓每位同學(xué)都有收獲;培養(yǎng)學(xué)生自主獲取信息和學(xué)習(xí)的能力。
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí),了解邏輯推理的特色,理解任何猜想和假說都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
對于落體運(yùn)動(dòng),自古以來許多人都研究過。本節(jié)課介紹落體運(yùn)動(dòng)的研究歷史,主要是介紹伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程和他的科學(xué)思維方法。要通過自主學(xué)習(xí),獨(dú)立的思考、歸納和總結(jié),提出自己的看法與體會。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過程,親臨其境探究伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)研究的'實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)其科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思。
二、學(xué)習(xí)過程
(一)、綿延兩千年的錯(cuò)誤
亞里士多德的觀點(diǎn):物體越重,下落越快.
交流與討論:為什么會有錯(cuò)誤的認(rèn)識呢?
(二)、邏輯的力量
伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?
(三)、猜想與假說
(四)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
閱讀:伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的情況
討論與交流:感受伽利略的探究過程,體會其科學(xué)方法
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):研究初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系,并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(五)、伽利略的科學(xué)方法
三、反思總結(jié)
伽利略的科學(xué)方法。
①問題的提出。
②提出假設(shè),邏輯推理。
③利用數(shù)學(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
④對假說進(jìn)行修正和推廣。
四.當(dāng)堂檢測
1.某物體從某一較高處自由下落,第1s內(nèi)的位移是_______m,第2s末的速度是______m/s,前3s 內(nèi)的平均速度是_________m/s(g取10m/s2)。5,20,15
2.小球做自由落體運(yùn)動(dòng),它在前ns內(nèi)通過的位移與前(n+1)s內(nèi)通過的位移之比是_____________。n2/(n+1)2
3.一物體從高處A點(diǎn)自由下落,經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn),已知B點(diǎn)的速度是C點(diǎn)速度的3/4,BC間距離是7m,則AC間距離是__________m(g取10m/s2)。16
4.一物體從高H處自由下落,當(dāng)其下落x時(shí),物體的速度恰好是著地時(shí)速度的一半,由它下落的位移x=__________H/4
5.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說法中正確的是( B )
A.重的物體的g值大
B.同一地點(diǎn),輕重物體的g值一樣大
C.g值在地球上任何地方都一樣大
D.g值在赤道處大于在北極處
6.一個(gè)鐵釘與一個(gè)小棉花團(tuán)同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因?yàn)? C )
A.鐵釘比棉花團(tuán)重
B.鐵釘比棉花團(tuán)密度大
C.棉花團(tuán)的加速度比重力加速度小得多
D.鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F(tuán)的大
7.甲物體的重力是乙物體重力的3倍,它們從同一高度處同時(shí)自由下落,由下列說法正確的是(C)
A.甲比乙先著地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同時(shí)著地
D.無法確定誰先著地
8.自由下落的物體,自起點(diǎn)開始依次下落相等高度所用的時(shí)間之比是(D)
A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.( +1):1
9.自由落體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象應(yīng)是圖2-4-4中的( B )
10.一個(gè)物體從20m高的地方下落,到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?落到地面用了多長時(shí)間? (取g=10m/s2)20m/s,2s
課后練習(xí)與提高
1.氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,它上升到217m高處時(shí),一重物由氣球里掉落,則重物要經(jīng)過多長時(shí)間才能落到地面?到達(dá)地面時(shí)的速度是多少? (不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2.如圖2-4-5所示,把一直桿AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開后直桿做自由落體運(yùn)動(dòng),已知直桿通過A點(diǎn)下方3.2m處一點(diǎn)C歷時(shí)0.5s,求直桿的長度是多少? (不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2). 2.75m
《 自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、 教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
2、過程與方法
由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄下運(yùn)動(dòng)的信息,定量地測定自由下落的加速度。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù),利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力。
培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,敢于提出自己的見解。
[教學(xué)重點(diǎn)]
1、自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。
2、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。
[教學(xué)難點(diǎn)]
理解自由落體運(yùn)動(dòng)條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。
[設(shè)計(jì)理念]
自由落體運(yùn)動(dòng)是自然界中廣泛存在的自由下落運(yùn)動(dòng)的理想化模型,有其廣泛性和特殊性。對自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行深入具體的研究有利于學(xué)生更深刻地理解勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。本節(jié)教材通過實(shí)驗(yàn)探究的方式得到自由落體運(yùn)動(dòng)概念和規(guī)律。基于教材特點(diǎn),本教案設(shè)計(jì)“以人為本”,突出探究的重要性,讓學(xué)生能力得到提升,體現(xiàn)物理教育在個(gè)性品質(zhì)、好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的價(jià)值導(dǎo)向。
本課總體設(shè)計(jì)思想是:課堂通過簡單易行的實(shí)驗(yàn)探究,尋找論據(jù),經(jīng)歷交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生分析、討論,讓學(xué)生體會物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)。通過“牛頓管”實(shí)驗(yàn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)研究規(guī)律,在科學(xué)過程展示中推出學(xué)科知識,滲透科學(xué)思想方法,借助多媒體課件播放、實(shí)驗(yàn)探究及教師解說,著力于撼動(dòng)青年學(xué)生崇尚科學(xué)的情感,弘揚(yáng)濃厚的物理課程文化。
三、教具1、 硬幣、與硬幣等大的紙片、正方形等大的紙片和薄紙板、抽氣機(jī)、牛頓管2、 多媒體教學(xué)軟件四、主要教學(xué)過程
(一)、復(fù)習(xí)提問師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識那物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
1、 規(guī)律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推論:
(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 ? —— 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判斷方法之一
(二)引入新課今天我們要利用這些知識來研究一種非常常見的運(yùn)動(dòng)
(板書)1、物體的下落運(yùn)動(dòng)
舉例:粉筆頭下落、樹上蘋果下落等等
問:從運(yùn)動(dòng)軌跡看,落體運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)呢?
生:都是沿直線豎直下落,
(板書)(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動(dòng)
問:受力有什么特點(diǎn)?
生:受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
(板書)(2)受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
問:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
(教師通過實(shí)驗(yàn)設(shè)疑)
[演示1]:現(xiàn)在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片,讓它們從同一高度同時(shí)下落,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:硬幣先于紙片落地。
師:由于硬幣比紙片來得重,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)物體越重,下落越快?
生甲:重的物體下落快。
生乙:不一定。
[演示2]取一大一小紙片各一張,把小紙片揉成團(tuán),讓兩者從同一高度同時(shí)下,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)比紙片先落地
師:現(xiàn)在紙團(tuán)比紙片先落地,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)輕的物體比重的物體下落快?
(矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思,讓學(xué)生思考議論,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié))
生:物體下落過程中有時(shí)是重的物體下落快,有時(shí)是輕的物體下落快,說明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外,還跟其它因素有關(guān)。
師:到底還有什么因素在影響著物體下落的快慢呢?我們?nèi)蓮埻耆嗤募埰?,它們的重力是相同的,這樣重力對下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團(tuán),讓它們從同一高度同時(shí)下落,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)先于紙片落地。
師:重力相同的物體有時(shí)也不能同時(shí)落地,為什么呢?
(學(xué)生議論發(fā)言)
生:這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的,空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動(dòng)。
師:對,同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的,空氣阻力的影響使問題變得復(fù)雜化了,現(xiàn)在,我們盡量減小空氣阻力對物體的影響,會產(chǎn)生什么結(jié)果呢?
[演示3]把演示1實(shí)驗(yàn)中的紙片捏成一團(tuán)讓它跟硬幣從同一高度同時(shí)下落
現(xiàn)象:紙團(tuán)和硬幣幾乎同時(shí)落地 師:現(xiàn)在,重的物體和輕的物體幾乎同時(shí)落地了,如果我們進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)法讓物體在真空中,又會看到什么現(xiàn)象呢?
[演示4]取長約1.5米,上端封閉,另一端開口的玻璃筒,里面裝有金屬片、羽毛等,先抽光空氣,再把玻璃筒倒立過來,觀察到什么現(xiàn)象?
生:金屬片和羽毛同時(shí)落時(shí)。
師:總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以得出怎樣的結(jié)論呢?
生:如果沒有空氣阻力,物體下落快慢相同。
(板書)(3)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí),物體下落快慢相同
(教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明此結(jié)論的正確性)
實(shí)例:(1)1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落,觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,來自世界各地的一些科學(xué)家用精密的自動(dòng)投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球,從比薩斜塔塔身44米處投下,用精密電子儀器和攝像儀紀(jì)錄,結(jié)果所有小球以同一速度落地。
師:空氣阻力可以忽略不計(jì)時(shí),物體沿直線下落的運(yùn)動(dòng)就是今天我們要講的一類運(yùn)動(dòng)
(板書)2、自由落體運(yùn)動(dòng)
(1) 定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2) 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 意大利科學(xué)家伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)作了許多研究工作,他用簡單明了的科學(xué)推理,巧妙地揭露了亞里士多德學(xué)說內(nèi)部的矛盾,并推斷自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速運(yùn)動(dòng)。
(用多媒體介紹伽利略對自由落體的研究。)
伽利略所處的年代還沒有鐘表,計(jì)時(shí)儀器也較差,自由落體運(yùn)動(dòng)又很快,伽利略為了研究落體的運(yùn)動(dòng),利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運(yùn)動(dòng),證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90 ° 的情況,小球?qū)⒆杂上侣?,他認(rèn)為這時(shí)小球仍會保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),構(gòu)思相當(dāng)之巧妙。 今天,距離伽利略的時(shí)代已經(jīng)有三百多年了,伽利略當(dāng)時(shí)無法實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論,我們已經(jīng)可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)了。
[多媒體演示]:讓小球從一定高度下落,利用閃光照相技術(shù)拍照。把閃光照片放大,讓學(xué)觀察。
(教師簡述研究方法)
師:照片上相鄰的像是相隔同樣的時(shí)間拍攝的。從照片上可以看出在相等時(shí)間間隔內(nèi),小球下落的位移越來越大,表明小球的.速度越來越快,表明物體做得是加速運(yùn)動(dòng)。那如何判斷小球做的是勻加速運(yùn)動(dòng)呢?
(教師提示從 Δ S=at2分析,讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算相同時(shí)間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值 Δ S,找出規(guī)律來,最后教師總結(jié)。)
師: Δ S在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量,所以可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速度運(yùn)動(dòng) —— 證實(shí)伽利略的推斷是正確的。(板書)結(jié)論1:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 師:那它在運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2 師:這個(gè)加速度對所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體都相同嗎?
教師提示:要同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達(dá)地面,根據(jù)S= at2/2可知,它們的加速度必定相同。
(板書)結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。
師:自由落體運(yùn)動(dòng)是一種只在重力作用下的運(yùn)動(dòng),所以這個(gè)加速度可稱為
(板書)結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A. 數(shù)值和單位
a. g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小 b. 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略計(jì)算g=10m/s2
B. 方向:豎直向下
師:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零,加速度為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),它應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)3、自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
①?? Vt=gt
②?? s= 1/2gt2
③?? V2t=2gs 重力加速度的數(shù)值一般取9.8 g/m.s2
(板書)4、應(yīng)用
例1:鋼珠從17.7米高的地方落下,落下的時(shí)間是1.90秒,求重力加速度.
課堂小結(jié):
1、自由落體是一種非常普遍的運(yùn)動(dòng)形式,日常生活中許多物 體的下落運(yùn)動(dòng)都可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng),所以研究自由落體具有普遍的意義。
2、在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),我們采用了一種理想化的方法。從最簡單、最基本的情況入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由淺及深的推入,從而得出了一種運(yùn)動(dòng)形式自由落體運(yùn)動(dòng)。這種理想化的方式,在以后我們學(xué)習(xí)物理時(shí)經(jīng)常要用到。
3、測定勻變速度直線運(yùn)動(dòng)加速度的方法:a=(Sn-Sn-1)/t2= Δ S/ t2
板書設(shè)計(jì):
第二章 直線運(yùn)動(dòng)
第八節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)
1、物體的下落運(yùn)動(dòng)
(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動(dòng)
(2)受重力作用,同時(shí)受空氣阻力作用。
問題:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
物體越重,下落越快?
輕的物體比重的物體下落快?
(3)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí),物體下落快慢相同
2、自由落體運(yùn)動(dòng)
(1)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律
結(jié)論1:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2
結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。
結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A. 數(shù)值和單位
a. g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小
b. 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略計(jì)算g=10m/s2
B. 方向:豎直向下
3、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的數(shù)值一般取9.8 g/m.s2
4、應(yīng)用
5、作業(yè):
?
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會應(yīng)用相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)的問題.
能力目標(biāo)
調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教學(xué)建議
教材分析
教材把作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理,沒有另外給出的公式,這體現(xiàn)了物理學(xué)從簡單問題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問題的方法.研究時(shí),給出了頻閃照相機(jī)的照片,但沒有作定量的詳細(xì)分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運(yùn)動(dòng)即可.教材為了簡便,援引伽利略的研究結(jié)果,直接給出了是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習(xí)慣,根據(jù)實(shí)驗(yàn)在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達(dá)地面的事實(shí).由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗(yàn)和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過實(shí)驗(yàn),邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識是初速度為零、加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決的問題.
教學(xué)難點(diǎn):中不同物體下落的加速度都為.
主要設(shè)計(jì):
一、
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團(tuán)棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導(dǎo):
(1)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)橛锌諝庾枇Υ嬖谑宫F(xiàn)象變得復(fù)雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團(tuán)成一個(gè)小紙團(tuán),再讓它和小石子同時(shí)下落的現(xiàn)象.
(3)提問:如果沒有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗(yàn).
3、分析與小結(jié):
(1)分析“牛頓管”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),引出的定義.
(2)展示課件“的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出是加速運(yùn)動(dòng),進(jìn)而指出,是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運(yùn)動(dòng),即物體下落的運(yùn)動(dòng),問學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見過物體的下落運(yùn)動(dòng),有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導(dǎo)學(xué)生對觀察到的物體下落現(xiàn)象總結(jié)為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學(xué)生看教材30頁有關(guān)伽利略的推理,認(rèn)識到從“重的物體下落快”會導(dǎo)出矛盾的結(jié)論.
4、提問:為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復(fù)雜.
5、教師問:我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)?引導(dǎo)學(xué)生想到研究問題應(yīng)從簡單到復(fù)雜,因此應(yīng)首先研究沒有空氣阻力時(shí)物體的下落情況.指出可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來研究.
6、演示:“牛頓管實(shí)驗(yàn)”讓學(xué)生得出結(jié)論:沒有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結(jié):物體只在重力作用下從靜止下落的運(yùn)動(dòng)叫,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“的頻閃效果”,總結(jié)特點(diǎn):是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).
二、自由落體加速度:
1、分析引導(dǎo):在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間里發(fā)生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同.
2、讓學(xué)生看書,記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值.
3、讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的公式,推導(dǎo)出的公式:
若學(xué)生基礎(chǔ)較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動(dòng)
滴水法測重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時(shí)后一滴恰好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度.請思考:為什么不只測出一滴水下落的時(shí)間即開始計(jì)算?按前面給的方法測出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達(dá)式是什么?實(shí)際做一做,計(jì)算一下,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>
一、教學(xué)任務(wù)分析
《自由落體運(yùn)動(dòng)》是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在實(shí)際中的一個(gè)具體應(yīng)用。重點(diǎn)放在科學(xué)探究過程的實(shí)踐、科學(xué)方法的運(yùn)用和相關(guān)知識的靈活應(yīng)用上,對改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式來說具有重要的意義。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所需準(zhǔn)備的知識和技能主要有:(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;(2)會用dis實(shí)驗(yàn)測量勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
將自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容分成若干個(gè)子課題,學(xué)生分組,并認(rèn)領(lǐng)探究的課題。
通過子課題1引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān),得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義;
通過子課題2和專題3得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和重力加速度。
通過實(shí)例分析,掌握自由落體的規(guī)律,解決生活實(shí)際中的簡單問題。
本節(jié)內(nèi)容采用學(xué)習(xí)包的形式編寫,目的在于改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式,在教師指導(dǎo)下,學(xué)生通過自主活動(dòng),做到“資料自己找,實(shí)驗(yàn)自己做,問題自己答,小結(jié)自己寫,效果自己評”,在探究活動(dòng)中體驗(yàn)合作探究的學(xué)習(xí)過程、認(rèn)識研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn),感悟科學(xué)方法的應(yīng)用和科學(xué)態(tài)度對探究的成功的重要作用,為今后的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
(1)知道自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
(2)理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
(3)知道自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際意義。
(4)知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點(diǎn)重力加速度略有不同。
(5)掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,能用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡單問題。
2、過程與方法
(1)在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中,通過小組成員間分工合作,獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的過程,感受科學(xué)探究的一般過程和方法。
(2)在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、多媒體和dis等手段進(jìn)行探究活動(dòng)的過程中,感受信息技術(shù)對探究活動(dòng)的支撐作用。
(3)通過對自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際意義的分析,認(rèn)識理想模型這一科學(xué)方法。
(4)通過用頻閃照片研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)測量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過程,經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、數(shù)據(jù)處理分析等研究過程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過對落體運(yùn)動(dòng)快慢爭論的物理學(xué)史介紹,領(lǐng)略伽利略對科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的態(tài)度和敢于對前人,尤其是權(quán)威大膽質(zhì)疑的精神,激發(fā)探究的興趣和欲望。cnsjbj.cn
(2)通過對伽利略落體運(yùn)動(dòng)研究過程的物理學(xué)史介紹,體驗(yàn)和學(xué)習(xí)“提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)方法,感悟科學(xué)方法在人類認(rèn)識自然和應(yīng)用中的作用。
(3)通過小組成員間根據(jù)子課題研究內(nèi)容,明確各自擔(dān)任的角色和任務(wù),在探究的過程,體驗(yàn)具體分工、合作的愉悅和經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)責(zé)任感,樂于與人合作,并善于與人合作。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):
(1)物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān)。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
四、教學(xué)資源
1、器材:五分硬幣和紙片、錢毛管和抽氣機(jī)、頻閃照片、dis多種傳感器、書簽、反應(yīng)時(shí)間尺、計(jì)算器、其他器材等。
2、internet 網(wǎng)絡(luò)、圖書資料等。
3、自制課件。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括四個(gè)方面:一是自由落體運(yùn)動(dòng)的定義;二是自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì);三是測量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度;四是自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)的基本思路是:學(xué)生組成小組,在教師的指導(dǎo)下根據(jù)總課題自由落體運(yùn)動(dòng)提出系列性問題或子課題,然后通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查找資料、交流討論、探究實(shí)驗(yàn)解決問題,最后進(jìn)行小結(jié)、交流和評價(jià)。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是:物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān);自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
方法是:通過專題1,紙片和硬幣實(shí)驗(yàn)、錢毛管實(shí)驗(yàn)、月球?qū)嶒?yàn)介紹、亞里士多德和伽利略關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭論的介紹,引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān);通過專題2和專題3,讓學(xué)生通過初步觀察、提出猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等過程得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度是g 。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是:自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
方法是:通過制作反應(yīng)時(shí)間尺測量反應(yīng)時(shí)間和滴水法測重力加速度等實(shí)例分析,掌握用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡單問題。
本設(shè)計(jì)重視概念和規(guī)律的形成過程以及伴隨這一形成過程的科學(xué)方法和物理學(xué)史的教育,著重培養(yǎng)學(xué)生獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的能力以及觀察、分析、推理的能力。
完成本設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)需2~3課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景實(shí)驗(yàn)和設(shè)問
通過演示實(shí)驗(yàn),以“馬路邊夾錢騙術(shù)”創(chuàng)設(shè)情景,指出落體運(yùn)動(dòng)是生活中常見的一種運(yùn)動(dòng),提出“落體運(yùn)動(dòng)具有怎樣的性質(zhì)和規(guī)律”的問題,激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。
活動(dòng)i和活動(dòng)ii學(xué)生分組和探索研究
通過對學(xué)生進(jìn)行分組、確定子課題及研究內(nèi)容、明確角色和任務(wù)分工。學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)資源和書籍資料,自主研究、制定課題計(jì)劃書和進(jìn)度表,并將搜集到的資料匯總、分析、整合,初步做成ppt 、網(wǎng)頁、作品等形式。然后,小組內(nèi)部進(jìn)行交流和觀看成果,進(jìn)一步修改和完善課件或作品。
活動(dòng)iii子課題展示
通過學(xué)生分組展示和交流研究成果,得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和重力加速度,引入理想模型、“提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”等物理思想和科學(xué)方法。
活動(dòng)iv師生評價(jià)
由教師和學(xué)生組成課題評審團(tuán),一方面對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審,另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見,評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
活動(dòng)v 、活動(dòng)vi和活動(dòng)vii自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用
通過“大家談”的方式,讓學(xué)生小結(jié)自由落體規(guī)律。然后,教師通過實(shí)例1和實(shí)例2的分析,進(jìn)一步理解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
問題設(shè)計(jì)方案
通過設(shè)置課后思考題,鼓勵(lì)學(xué)生制作反應(yīng)尺測量反應(yīng)時(shí)間,測量不同人群的反應(yīng)時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數(shù)據(jù),總結(jié)反應(yīng)時(shí)間跟哪些因素有關(guān),實(shí)現(xiàn)“帶著問題進(jìn)課堂、帶著問題出課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)意圖。
七、教學(xué)案例
(一)課前準(zhǔn)備
1、學(xué)生方面所做的準(zhǔn)備
學(xué)生分組:以自愿結(jié)合為原則,每4~6人分為一組。
角色和任務(wù)分工:根據(jù)自身的特點(diǎn),學(xué)生自主選擇和承擔(dān)對應(yīng)子課題的各項(xiàng)任務(wù)。每組可設(shè)資料搜集員,整理員、展示員,實(shí)驗(yàn)員、制作發(fā)明員、組長(兼)等。
課題選題:包括教師指定選題和學(xué)生自主選題。教師可根據(jù)學(xué)生的知識水平和研究能力,可以提供一系列可操作的課題供學(xué)生選擇,也可以由學(xué)生自主選擇有興趣、能操作的課題,然后填寫選題意向表?!?/p>
其他課題:需由指導(dǎo)老師主持開題評審會對學(xué)生課題研究方案進(jìn)行評審。
2、教師方面所做的準(zhǔn)備
創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境:從本節(jié)課的生活背景出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)的興趣。
編寫課前導(dǎo)學(xué):學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)考慮時(shí)間的合理性,高中生課后作業(yè)較多,為了讓學(xué)生有寬裕的課前自主時(shí)間,開展研究性學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)具體要求,編寫了“課前導(dǎo)學(xué)”,在“課前導(dǎo)學(xué)”中為學(xué)生提供了學(xué)法指導(dǎo),針對所學(xué)內(nèi)容,提供一些相關(guān)的學(xué)習(xí)方法(盡量實(shí)用、豐富些)讓學(xué)生參考,重在引導(dǎo)學(xué)生圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)展開思考,發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn),提高學(xué)習(xí)效率。
教師搜集選題意向表:按照學(xué)生的意向分組,最后宣布分組名單。
各課題組制定研究方案,自主開展研究活動(dòng):鼓勵(lì)學(xué)生把發(fā)現(xiàn)的問題和別人交流討論,并認(rèn)真填寫研究過程的記錄表格。教師可指導(dǎo)學(xué)生利用工具書,網(wǎng)絡(luò)、圖書館等輔助手段去解決問題(學(xué)會搜集信息,與人的終身學(xué)習(xí)休戚相關(guān))。實(shí)再解決不了的(包括學(xué)生課前自學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)的其它問題),由每組的組長把問題反饋給教師,然后匯總給課代表(作簡單統(tǒng)計(jì)),再反饋給任科老師。通過反饋,讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會暢所欲言,尊重其權(quán)利。
成立課題評審團(tuán):由每個(gè)課題組的一名代表和指導(dǎo)老師組成評審團(tuán),一方面對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審,另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見。評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
(二)主要教學(xué)過程
1、學(xué)生分組交流各自專題的研究結(jié)果(以下課題供參考)
子課題1:關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭論
問題:輕重不同的物體下落快慢相同嗎?
實(shí)驗(yàn):
a.紙片和硬幣。
b.紙片揉成團(tuán)和硬幣。
c.錢毛管實(shí)驗(yàn)。
d.月球?qū)嶒?yàn)介紹。
e.物理學(xué)史:介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。
小結(jié):物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關(guān),從而得出自由落體的定義。
教師進(jìn)一步指出:
(1)自由的含義:不受空氣阻力的作用。
(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的條件:初速為0(從靜止開始下落),只受重力作用。
(3)實(shí)際意義:在處理實(shí)際問題時(shí),如果落體運(yùn)動(dòng)的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略,則可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。這種為了突出問題的本質(zhì),采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成為理想模型法。
子課題2:自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究
初步觀察落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):得出其是初速為0的加速運(yùn)動(dòng)。
提出猜想:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)嗎?
設(shè)計(jì)方案。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
展示自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,介紹研究方法。
物理學(xué)史:介紹伽利略對落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究過程(提出假設(shè)-數(shù)學(xué)推理-斜面實(shí)驗(yàn))。
小結(jié):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)。
子課題3:測量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度
(1)重力加速度的定義:教師可指出當(dāng)我們學(xué)完牛頓第二定律后,再回過頭來推導(dǎo)為什么自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是g 。
(2)方向:豎直向下。
(3)大?。涸O(shè)計(jì)方案測量自由落體運(yùn)動(dòng)物體重力加速度的數(shù)值:例如稱重法,滴水法,dis實(shí)驗(yàn)(光電門,位移傳感器,力傳感器)等。
(4)通過表格比較不同地方的重力加速度,找出規(guī)律,指出標(biāo)準(zhǔn)值的含義。
(其他子課題)略
2、師生評價(jià)
對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審,并以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng),進(jìn)行表彰和鼓勵(lì),并提出改進(jìn)意見。評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些,主要起鼓勵(lì)作用。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其運(yùn)用
(1)學(xué)生小結(jié)自由落體的規(guī)律,得出計(jì)算公式。
(2)實(shí)例1分析:破解“夾錢”騙術(shù)。
模擬實(shí)驗(yàn):夾書簽。教師指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)人反應(yīng)的靈敏程度,引出反應(yīng)時(shí)間概念。
教師拿出一根神秘的尺子檢測學(xué)生,直接得出反應(yīng)時(shí)間,讓學(xué)生猜一猜這把尺子的奧秘。引導(dǎo)學(xué)生分析測量方法,布置課后繼續(xù)研究工作。
(3)實(shí)例2分析:滴水法測重力加速度。我們先在水龍頭下放一個(gè)盤子,調(diào)節(jié)水龍頭閥
門,使第一個(gè)水滴到盆子的瞬間,第二個(gè)水滴正好從閥門處開始下落(邊聽水滴碰盤子的響聲邊注視閥門處的水滴),問需要測出哪些物理量,就可以測出重力加速度,并寫出計(jì)算公式。
4、課后研究
制作反應(yīng)尺,測量反應(yīng)時(shí)間:測量不同人群的反應(yīng)時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數(shù)據(jù),總結(jié)反應(yīng)時(shí)間根哪些因素有關(guān)?
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