2019-2020年高中物理 自由落体运动学案 新人教版必修1

2019-2020年高中物理自由落体运动学案新人教版必修1
[教学用具]
多媒体课件、光盘、纸片、牛顿管、打点计时器、铁架台、纸带、重锤、直尺
[设计理念]
落体运动是自然界中一种常见的运动，自由落体运动是自由下落运动的理想化模型。

对自由落体运动深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律，并能熟悉地掌握这些运动规律。

本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动的概念和规律。

考虑教材特点及新课程要求，本教案设计“以人为本”，突出探究的重要性，尽量让学生的能力得到提升，体现物理教育在好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。

本节总设计思想是：通过课堂简易的小实验及探究，寻找论据，经过做小实验以及学生对实验的分析、讨论，让学生体会物体下落快慢与物体重量（质量）无关。

通过“牛顿管”实验，打点计时器实验研究规律，在这个过程中学会学科知识，渗透科学思想方法，借助多媒体课件的播放、实验探究及教师解说，让学生从不同的角度去理解掌握物理知识以及感受科学的魅力。

[教学过程]
一、新课导入
[展示] 形状相同光盘和纸片下落实验。

形状相同的光盘和纸片同时下落，哪个下落得快呢？
二、新课教学
（一）自由落体运动
实验一：形状相同光盘和纸片下落实验。

思考：哪个下落得快？
结论：重的物体下落得快。

猜想：是否重的物体都比轻的下落得快？
实验二：“牛顿管”实验：
拿一个长约1.5m的玻璃管，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。

把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。

把玻璃管里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，再次观察物体下落的情况。

现象：玻璃管里越接近真空，它们下落越接近同时落到管底。

推理：如果玻璃管里就是真空，则它们一定同时落到管底。

结论：重的物体和轻的物体下落得一样快。

提问：为什么会这样？是什么原因使下落运动变得如此复杂？
结论：空气阻力对不同物体的影响不同。

思考：既然有空气阻力时运动很复杂，我们该怎样去研究自由下落运动呢？
结论：先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。

引出：自由落体的概念、强调做自由落体运动的条件
在日常生活中，不受空气阻力的单纯的自由落体运动的情况很少，但是在空气阻力影响很小的自由下落运动可以被视为自由落体运动，可以应用其规律来解决问题。

那么，如何来研究自由落体的运动性质呢？
方案：用打点记时器来研究自由落体运动
实验三：按教材第43页的图示装置做实验。

将一系有纸带的重物从一定高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。

纸带分析：⑴自由落体轨迹是直线；
⑵相等时间内位移越来越大；
⑶连续相等时间内位移之差相等。

运用所学知识可以计算出加速度的大小。

（二）自由落体运动加速度
教师引导学生思考两个问题：
1．自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？
2．它的方向如何？
可以改变不同重物，利用打点计时器反复实验表明，同一地点，一切物体自由下落加速度都相同，方向总是竖直向下。

总结：
1．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，符号：g
2．方向：竖直向下。

3．地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力加速度逐渐增大，一般g取9.8m/s2或10m/s2。

（三）自由落体运动的性质
结论：自由落体运动是初速度为零，加速度是9.8m/s2的匀加速直线运动。

（四）自由落体运动的规律
让学生由总结自由落体规律
（五）、自由落体运动的应用
教师先通过计算，在直尺上标以1/100秒为单位的测量反应时间的数值，让学生测自己的反应时间。

提出问题：能测量反应时间的直尺的原理是什么？
三、课堂小结：
由学生自己总结这节课学习过的重要知识点
02
22
0,2/10/122t v a g
m s m s v gt h gt
vt gh ⎧⎪
==⎧⎪⎨⎪⎩⎪
⎪⎧⎪⎪
⎪⎨⎨
⎪⎪⎩⎪
=⎧⎪
⎪⎪⎪
=⎪⎨⎪⎪⎪⎪=⎩⎩
2一、定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动1、二、特点:、匀加速直线运动方向:竖直向下三、自由落体加速度g 大小:随地理位置的纬度、高度变化
自由落体运动而变化,一般取9.8或四、规律
四、布置作业：
教材第45页“问题与练习”第1、3题 五、知识巩固：
1. 一个物体从19.6m 高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？
2. 在火星上让一个小球从2m 高的地方自由下落，测得小球下落到地面处所用的时间是１ s ，求此地的重力加速度和1s 末的速度。