自由落體運動物理教案

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教學(xué)目標(biāo)

知識目標(biāo)

1、知道什么是自由落體運動．

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)的運動學(xué)公式解答有關(guān)自由落體運動的問題．

能力目標(biāo)

調(diào)動學(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

教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，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際問題的方法．研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可．教材為了簡便，援引伽利略的研究結(jié)果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，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)實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實．由知它們的加速度必相同，所以本節(jié)課的重點和關(guān)鍵是做好實驗和推理分析．

教法建議

可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過實驗，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)計示例

教學(xué)重點：認(rèn)識自由落體運動是初速度為零、加速度為的勻變速直線運動，并能應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題．

教學(xué)難點：自由落體運動中不同物體下落的加速度都為．

主要設(shè)計：

一、自由落體運動

[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例？（演示一團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）上述實驗現(xiàn)象是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復(fù)雜，（教師指出）

（2）演示：把紙片團成一個小紙團，再讓它和小石子同時下落的現(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”實驗．

3、分析與小結(jié)：

（1）分析“牛頓管”實驗的特點，引出自由落體運動的定義．

（2）展示課件“自由落體運動的頻閃效果”

（3）分析頻閃效果，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動．

[方案二]

1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運動，即物體下落的運動，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動，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“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”（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：為什么有時重的物體下落快？有時輕的物體下落快？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動？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物體的下落情況．指出可根據(jù)實驗來研究．

6、演示：“牛頓管實驗”讓學(xué)生得出結(jié)論：沒有空氣阻力，只有重力作用時，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動叫自由落體運動，輕重不同的物體自由下落快慢相同．

8、展示課件“自由落體運動的頻閃效果”，總結(jié)特點：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動．

二、自由落體加速度：

1、分析引導(dǎo)：在同一地點，從同一高度同時下落的物體，下落到同一位置時（這個位置是任意的）所用時間總是相同的．可知：這些初速度為零的勻加速運動，在相同時間里發(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)勻變速運動的公式，推導(dǎo)出自由落體運動的公式：

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

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后一滴恰好離開水龍頭，測出幾滴水落到盤中的總時間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間即開始計算？按前面給的方法測出一個水滴下落時間還是？為什么？重力加速度的表達式是什么？實際做一做，計算一下，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>