(新)高中物理自由落体运动教案3新人教版必修1
高中物理 自由落体运动教案 新人教版
高中物理自由落体运动教案新人教版[展示] 雨滴。
雪花露珠和树叶自由下落的动画。
上述两幅动画的共同特点是物体从静止开始下落,那么,物体下落的过程有没有规律可循呢?今天我们将一起探究这种运动?进而建立一种运动模型:自由落体运动。
因此,本节课的任务是:1、研究自由下落运动;2、研究自由落体运动;3、研究自由落体运动的规律的应用。
二、新课教学(一)自由落体运动实验一:硬币和等大的纸片同时自由下落思考:谁下落得快?为什么?结论:重的物体下落得快。
(亚里士多德的观点)实验二:重纸片和轻纸团下落的实验。
结论:轻的物体也可能下落得快。
实验三:等重的纸片以不同方式下落。
结论:并非物体越重下落越快。
提问:是什么原因使下落运动变得如此复杂?比赛:男同学扔一张纸和女同学扔一本书。
思考:书的重是纸重的几十倍,能不能得出“女同学的力量大”的结论?思考:产生这一现象的原因是忽略了什么?结论:空气阻力阻力对书和纸的影响不同。
思考:是什么原因使下落运动如此复杂?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?思考:根据由简到繁的研究思路,我们先应该研究什么情况下的自由下落运动?结论:先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。
实验四:“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。
播放美国宇航员的月球试验。
阅读课本并回答:①什么叫自由落体运动?②自由落体运动的特点怎样?学生:①物体只在重力作用下从静止开始下落运动,叫自由落体运动。
②特点:a、初速度为零;b、只受重力,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。
自由落体运动教学设计高一上学期物理人教版3
《自由落体运动》教学设计【授课对象】高一学生【教材】人民教育出版社高中新课程标准实验教科书物理必修一【课时安排】1课时40分钟一、教材分析1.普通高中物理课程标准要求通过演示和实验探究,分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动有具体、深入的认识。
2.本节内容在物理知识体系中的地位本节课选自人教版高中物理必修一第二章第四节,是在学习了运动学的知识后编排的,在整本教材中起到了承上启下的作用,一方面通过对自由落体运动的学习和研究,可以起到复习和巩固前面所学的知识,加强课本与生活的联系的作用;另一方面也为研究抛体运动以及其他复杂的运动打好基础。
二、学情分析学生已经知道同样高度落下的两个铁球同时着地的现象,但是对于其原因并不了解。
学生已经学完匀变速直线运动的规律,了解研究匀变速直线运动的实验。
学生刚刚进入高中物理阶段的学习,对科学探究的方法及逻辑推理的应用还不熟练。
三、教学目标1.物理观念与应用(1)认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素;(2)理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.科学思维与创新(1)能运用科学思维方法,知道物体做自由落体运动的条件。
(2)通过实验探究自由落体运动加速度的大小,建立重力加速度的概念;掌握自由落体运动的特点和规律。
从不同角度思考问题,追求科技创新。
3.科学探究与交流(1)通过实验探究重力加速度的过程中,明白实验在物理研究过程中的重要性,树立用实验探究物理规律的意识。
(2) 引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
4. 科学态度与责任(1)通过实验提出问题,在问题情境中不断激发学生的求知学习热情,调动学生的主动性,培养学生敢于思考,勇于创新的科学精神。
(2)在学习中,学会互相交流,提高学生的合作意识与能力。
四、教学重点与难点1.教学重点:(1)自由落体运动的概念以及重力加速度;(2)通过实验探究自由落体运动特点的过程。
高中物理 第2章 4 自由落体运动教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案
4 自由落体运动[学习目标] 1.知道物体做自由落体运动的条件. 2.通过实验探究自由落体运动加速度的特点,建立重力加速度的概念.知道重力加速度的大小、方向.(重点) 3.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题.(难点) 4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法,领会伽利略的科学思想.一、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. 2.特点(1)运动性质:初速度等于零的匀加速直线运动. (2)受力特点:只受重力作用.(3)物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,物体的下落才可当作自由落体运动来处理.二、自由落体加速度1.定义: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,通常用g 表示.2.方向:竖直向下. 3.大小(1)在地球上的同一地点:一切物体自由下落的加速度都相同.(2)在地球上不同的地点,g 的大小一般是B(A.相同 B .不同)的,g 值随纬度的增大而逐渐增大.(3)一般取值:g =9.8_m/s 2或g =10_m/s 2. 4.自由落体的速度、位移与时间的关系式v =gt . x =12gt 2.三、伽利略对自由落体运动的研究1.问题发现亚里士多德观点:重物下落得快,轻物下落得慢.矛盾:把重物和轻物捆在一起下落,会得出两种矛盾的结论.伽利略观点:重物与轻物下落得一样快.2.猜想与假说伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动,并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说.3.理想斜面实验(1)如果速度随时间的变化是均匀的,初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比,即x∝t 2.(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.(3)斜面倾角一定时,判断x∝t 2是否成立.(4)改变小球的质量,判断x∝t 2是否成立.(5)将斜面倾角外推到θ=90°情况——小球自由下落,认为小球仍会做匀加速运动,从而得到了自由落体运动的规律.4.伽利略研究自然规律的科学方法:把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来.他给出了科学研究过程的基本要素:对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推广.1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动.(×)(2)物体在真空中一定做自由落体运动.(×)(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动.(√)(4)在同一地点,轻重不同的物体自由落体加速度一样大.(√)(5)自由落体加速度的方向垂直于地面向下.(×)2.(多选)在忽略空气阻力的情况下,让石块和木块从同一高度同时从静止开始下落,下列说法中正确的是( )A.重的石块先着地B.轻的木块先着地C.在着地前的任一时刻,二者具有相同的速度和位移D.二者在下落这段时间内的平均速度相等CD[在忽略空气阻力的情况下,只在重力作用下由静止释放的物体的运动可以看作自由落体运动,快慢程度与质量无关,运动情况是一样的,同时落地,A、B错,C对;由平均速度的定义可知,D对.]3.下列哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推动了人类科学的发展( )A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦B[在物理学发展史上,伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,有力地推动了人类科学的发展.]研究自由落体运动1.对自由落体运动的理解(1)自由落体运动的条件:①运动条件:初速度为零.②受力条件:除重力外不受其他力的作用.(2)自由落体运动是一种理想化模型.①这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动.②当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动.如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动.(3)自由落体运动的图像:自由落体运动的vt图像(如图所示)是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g.2.研究自由落体运动的方法(1)利用打点计时器进行研究.(2)利用频闪照片进行研究.3.自由落体运动的重要推论(1)整个自由落体运动的平均速度v 等于末速度v 的一半,也等于中间时刻的瞬时速度v t 2,即v =v 2=v t 2.(2)在连续相等的时间(T )内位移之差为一恒定值,即Δh =gT 2.(3)自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,因此其规律与初速度为0的匀加速直线运动相同,即:x =gt ,h =12gt 2,v 2=2gh .【例1】 如图所示,有一根长为l =0.5 m 的木棍AB ,悬挂在某房顶上,它自由下落时经过一高为d =1.5 m 的窗口,通过窗口所用的时间为0.2 s ,求木棍B 端离窗口上沿的距离h .(不计空气阻力,取g =10 m/s 2)思路点拨:自由落体运动是初速度为零,加速度为g 的匀加速直线运动.木棍下端到达窗口上沿的位移为h ,根据位移公式列出h 与所用时间的关系式.木棍上端到达窗口下沿的位移为h +d +l ,列出其与所用时间的表达式,再联立求解h .[解析] 设木棍B 端下落到窗口上沿所用的时间为t ,则A 端下落到窗口下沿所用的总时间为t +0.2 s ,B 下落到上沿有:h =12gt 2①,A 下落到下沿有:h +d +l =12g (t +0.2 s)2②,①②联立得:t =0.9 s ,h =4.05 m.[答案] 4.05 m处理自由落体运动问题时,首先要善于根据题意,灵活运用公式,特别是注意如下特殊问题的求解:对于不可以看作质点的物体的运动,比如铁链自由下落,计算经过某点所用的时间时,由于它有一定的长度,经过这一点时不是一瞬间,而是一段时间,解决这类问题的关键是选准研究过程,找准与这段研究过程的起点和终点相对应的位移,解答过程中应借助示意图,搞清楚物体运动的过程,从而达到解决问题的目的.1.“自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中,下列说法正确的是( )A .时间相同,加速度相同B .时间相同,加速度不同C .时间不同,加速度相同D .时间不同,加速度不同A [轻重不同的物体在牛顿管中不受空气阻力,做自由落体运动,所以加速度相同,都为g ;因高度相同,根据h =12gt 2知运动时间相同.故A 正确,B 、C 、D 错误.]重力加速度与重力加速度的测量1.(1)产生原因:由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生. (2)大小一般计算可取g =9.8 m/s 2或g =10 m/s 2,没有特殊说明时,按g =9.8 m/s 2计算. 重力加速度的大小与在地球上的位置及距地面的高度有关与纬度的关系在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,即赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但差别很小与高度的关系在地面上的同一地点,重力加速度随高度的增加而减小,但在一定的高度内,可认为重力加速度的大小不变下是指与水平面垂直.只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心.2.重力加速度的测量 (1)打点计时器法①利用如图所示装置,让物体自由下落打出点迹清晰的纸带. ②对纸带上计数点间的距离x 进行测量,利用g =x n -x n -1T 2,求出重力加速度.(2)频闪照相法①频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次,利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图所示).②根据匀变速运动的推论Δh =gT 2可求出重力加速度g =Δh T 2.也可以根据v t 2=v =x t ,求出物体在某两个时刻的速度,由g =v -v 0t,可求出重力加速度g . (3)滴水法如图所示,让水滴自水龙头滴下,在水龙头正下方放一个盘,调节水龙头,让水一滴一滴地滴下,并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间,第二滴水正好从水龙头口开始下落,并且能依次持续下去.用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h ,再测出每滴水下落的时间T ,其方法是:当听到某一滴水滴落在盘上的同时,开启停表开始计时,之后每落下一滴水依次数1、2、3…,当数到n 时按下停表停止计时,读出停表示数t ,则每一滴水下落的时间为T =t n,由h =12gT 2得g =2h T 2=2n 2ht2.由于h =12gT 2,则h ∝T 2.因此先画出h T 2图像,利用图线的斜率来求重力加速度更准确.【例2】 用滴水法可以测定重力加速度的值.方法:在自来水龙头下面固定一块挡板A ,使水一滴一滴连续地滴落到挡板上,如图所示,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时,下一滴水刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h ,再用停表计时,计时方法:当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时,开启停表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2,3…”,一直数到“n ”时,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数为t .(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g 的表达式: ________________.(2)为了减小误差,改变h 的数值,测出多组数据,记录在表格中(表中t ′是水滴从水龙头口到A 板所用的时间,即水滴在空中运动的时间),请在图所示的坐标纸上作出适当的图像,并利用图像求出重力加速度g 的值:g =________m/s 2.(保留2位有效数字)次数 高度h /cm 空中运动时间t ′/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 38.45 0.28 5 44.00 0.30 650.120.32思路点拨:①滴水的周期与记录的水滴声次数n 的关系:t ′=tn -1.②水滴下落高度h 与水滴下落时间t ′的关系:h =12gt ′2.[解析] (1)滴水的周期就是水滴下落的时间,所以t ′=tn -1,由h =12gt ′2得g =2(n -1)2ht2. (2)描点如图所示,求出斜率k =ht ′2=12g , 解得g =9.8 m/s 2.[答案] (1)g =2(n -1)2ht2(2)图见解析 9.8根据实验求重力加速度的四种方法(1)利用相邻的、相等的时间间隔的位移差相等,且为一定值,即Δh =gT 2,则g =Δh T2.(2)可由位移公式h =12gt 2求得.利用刻度尺量出从初始位置到某点的位移,若已知发生这段位移的时间,则g =2ht2,可以找多个点,多次求g 值,再求平均值.(3)可利用速度公式v =gt 求得.利用平均速度求某一点的瞬时速度,并已知自由下落的物体经过该点的时间,则由g =v t解得,当然也可找多个点,多次求瞬时速度及g 值,再求平均值.(4)利用多次求得的瞬时速度,画出v t 图像,根据图线的斜率求得g .2.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L 1,重力加速度大小为g ,则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g =9.80 m/s 2,L =30.0 cm ,L 1=10.4 cm.乙的反应时间为________s .(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议:_______________________________________________________ ______________________________________________________. [解析] (2)根据自由落体运动的规律, 得L -L 1=12gt 2,解得t =2(L -L 1)g.(3)将g =9.80 m/s 2,L =30.0 cm =0.300 m ,L 1=10.4 cm =0.104 m ,代入t = 2(L -L 1)g得t =0.20 s.(4)建议:多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子. [答案] (2) 2(L -L 1)g(3)0.20 (4)多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略对自由落体运动的研究(1)过程:问题―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论 (2)思想方法:实验和逻辑推理相结合. 2.伽利略的研究方法(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断. (2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说.【例3】 (多选)如图所示,大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程,对于此过程的分析,以下说法正确的是( )A .其中甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得出的结论B .其中丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得出的结论C .运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显D .运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显 思路点拨:①理解伽利略设计“冲淡”重力的斜面实验的原因. ②明确斜面实验的过程及结论是如何获得的.AC [伽利略探究自由落体运动时,让小球从斜面上滚下,此时可以“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显,然后合理外推到斜面竖直的状态,故正确选项为A 、C.]3.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法中不正确的是( ) A .在同一地点,重的物体和轻的物体下落一样快B .伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证C .伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D .伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 B [伽利略认为,在同一地点,重的物体和轻的物体应该下落得同样快,故A 正确.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进行验证,而是在斜面实验的基础上进行合理外推得到的,故B 错误.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比,故C 正确.伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身,而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上,进行理想化推理,伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来,故D 正确.]课堂小结知识脉络1.亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快.伽利略的观点:重物与轻物下落得同样快.2.物体做自由落体运动的条件:(1)只受重力作用;(2)从静止开始运动. 3.纬度越高,重力加速度越大;海拔越高,重力加速度越小.4.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,基本运动学公式为:v =gt ,h =12gt 2,v 2=2gh .1.(多选)一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )A .铁钉比棉花团重B .棉花团受到的空气阻力不能忽略C .棉花团的加速度比重力加速度小D .铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大BC [铁钉受到的空气阻力与其重力相比较小,可以忽略,而棉花受到的空气阻力与其重力相比较大,不能忽略,所以铁钉的下落加速度较大,而它们的重力加速度是相同的,故只有B 、C 正确.]2.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论是( )A .倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B .倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D .斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关B [伽利略在著名的斜面实验中得出倾角一定时,xt2的比值保持不变,推出小球在斜面上的速度与时间成正比,选项A 错误,选项B 正确;倾角不同,x t2的比值不同,即斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关,且倾角越大,速度越大,所用时间越短,选项C 、D 错误.]3.一个小石块从空中a 点开始做自由落体运动,先后经过b 点和c 点.已知石块经过b 点时的速度为v ,经过c 点时的速度为3v ,则ab 段与bc 段的位移之比为( )A .1∶3B .1∶5C .1∶8D .1∶9 C [ab 段的位移为x ab =v 22g ,bc 段的位移为x bc =(3v )2-v 22g =8v 22g,所以x ab ∶x bc =1∶8,选项C 正确.]4.伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还实验验证了该猜想.某小组依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动.实验操作步骤如下:①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流出均匀稳定);③记录下量筒收集的水量V;④改变滑块起始位置离挡板的距离,重复以上操作;⑤测得的数据见表格.次数12345 6s(m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.50.9V(mL)9084625240(1)A.水箱中水的体积B.水从水箱中流出的速度C.滑块下滑的时间D.滑块下滑的位移(2)小组同学漏填了第3组数据,实验正常,你估计这组水量V=________mL;若保持倾角θ不变,增大滑块质量,则相同的s,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”);若保持滑块质量不变,增大倾角θ,则相同的s,水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”).(3)下面说法中不属于该实验误差来源的是________.A.水从水箱中流出不够稳定B.滑块开始下滑和开始流水不同步C.选用的斜面不够光滑D.选用了内径较大的量筒[解析](1)关于初速度为零的匀变速运动,位移与时间的二次方成正比,由于水是均匀稳定地流出,水的体积和时间成正比,所以量筒中收集的水量可以间接测量时间,选项C正确.(2)该运动是匀变速直线运动,位移与时间的二次方是成正比,即位移与体积的二次方是成正比.小组同学漏填了第3组数据,实验正常,这组水量V=73 mL;若保持倾角θ不变,增大滑块质量,滑块的加速度不变,则相同的s,水量V将不变;若保持滑块质量不变,增大倾角θ,加速度将增大,则相同的s,时间减小,水量V将减少.(3)本实验误差的主要来源有:水从水箱中流出不够稳定,还可能来源于距离测量的不准确,滑块开始下滑和开始流水不同步.[答案](1)C (2)73 不变减小(3)C。
高中物理 第二章 第4节 自由落体运动教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案
第4节自由落体运动核心素养物理观念科学思维科学探究科学态度与责任1.知道自由落体运动的条件。
2.知道自由落体加速度的大小和方向。
1.通过自由落体运动模型的建构,体会伽利略对自由落体运动的研究方法,领悟伽利略的科学思想。
2.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题。
1.通过实验测量自由落体加速度的大小。
2.利用自由落体运动规律测量人的反应时间。
培养实事求是的态度,增强运动规律服务生产生活的意识。
知识点一自由落体运动[观图助学]1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
(1)运动性质:初速度等于零的匀加速直线运动。
(2)受力特点:只受重力作用。
不受其他力在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看作自由落体运动。
[思考判断](1)物体从静止下落的运动是自由落体运动。
(×)(2)只在重力作用下的运动是自由落体运动。
(×)(3)空气中从静止释放的铁球的运动可以看作自由落体运动。
(√),亚里士多德的观点:重的物体比轻的物体下落的快运动员打开降落伞下落时,受到的空气阻力不能忽略,不能看作自由落体运动。
知识点二自由落体加速度[观图助学]同一地点重力加速度g的大小是相同的,在地球的不同地方,g的值略有不同。
如果没有特别说明一般按9.8 m/s2计算。
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。
这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。
2.方向:竖直向下。
(1)一般g=9.8 m/s2,粗略计算g=10 m/s2。
(2)g值随纬度升高而增大,随高度升高而减小。
[思考判断](1)重力加速度的方向总是垂直向下的。
(×)(2)赤道上的重力加速度比两极点的大。
(×)(3)重力加速度的大小与物体的质量无关。
(√),(1)重力加速度大小并不是恒定的。
重力加速度大小与物体的质量、运动状态、受力情况无关,与物体在地球上的纬度以及高度有关。
《自由落体运动》新人教高中物理必修1教案
《自由落体运动》新人教高中物理必修1教案教学目标:知识与技能1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动.2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析.3.知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同.4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规解决实际问题.5.初步了解探索自然规律的科学方法.培养学生的观察、概括能力.过程与方法由学生自主进行实验探究,采用实验室的基本实验仪器——打点计时器,记录下运动的信息,定量地测定重物自由下落的加速度,探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法.1.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力.2.引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法.3.引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。
4. 教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会.根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流.情感态度与价值观1.调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。
2.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体.3.培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解。
教学重点、难点:教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程.2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题.教学难点1.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题.2.照相机曝光时间的估算.教学方法:探究、讲授、讨论、练习教学手段:教具准备多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带,重物(两个质量不同)等.课时安排:新授课(2课时)教学过程:[新课导入]师:两个轻重不同的小球同时落地的声音,是那样地清脆美妙!它使人们清醒地认识到,轻重不是下落快慢的原因;它动摇了2000多年来统治着人们头脑的旧观念,开创了实验和科学推理之先河,将近代物理学以至今代科学推上了历史的舞台.当树叶从树上飘落下来,雨滴从屋檐上落下来的时候,你们想过这种运动吗?物体下落的过程有没有一定的规律可循呢?今天我们将一起探究这种运动——“探究自由落体运动”.[新课教学]一、自由落体运动在现实生活中,不同物体的落体运动,下落快慢在不少情况下是不同的.从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?提出问题:1.重的物体一定下落得快吗?2.你能否证明自己的观点?(实验探究)猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?(实验):取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在下述几种情况下,都让它们从同一高度自由下落,观察下落快慢情况。
高中物理《自由落体运动》教案设计(精选8篇)
高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计篇1整体设计自由落体运动是一种理想化模型,在高中物理教学中具有特殊的地位。
在知识上它是匀变速直线运动的一个特例,在方法上浸透着理想化模型的重要研究方法。
在整个必修一教学的安排上,匀变速运动的教学重点在于规律的应用,自由落体运动的新课教学那么要向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征,有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究,体会近代物理的先驱伽利略是如何进展研究的——这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育,它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义。
本课程的教学设计要解决两个问题,一是怎样引入课题和分析^p 论证课题;二是介绍自由落体运动规律以及用打点计时器实验时的本卷须知。
这两个问题是统一的,前者是教学的组织,即课程进展的形式;后者是课题内容本身,这两者的结合便是本课的教学任务。
教学重点自由落体运动的规律。
教学难点自由落体运动规律的得出。
课时安排1课时三维目的知识与技能1、理解自由落体运动的条件和性质,掌握重力加速度的概念;2、掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题过程与方法1、培养学生的观察才能和逻辑推理才能;2、进展科学态度和科学方法教育,理解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的才能;3、通过对自由落体运动规律的应用,进步学生的解题才能。
情感态度与价值观1、充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,做到师生默契配合、情理交融,使学生始终处于积极探求知识的过程中,到达最正确的学习心理状态。
2、利用课后的阅读材料,介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探究研究,使学生体会到科学探究的艰辛,挖掘德育教育的素材。
课前准备木架、小球、细线、牛顿管、硬币、羽毛、纸片〔多张〕教学过程导入新课情景导入教师两手分别拿一小球和纸片,从一样的高度释放两物体。
2024-2025学年高中物理2.5-6自由落体运动教案新人教版必修1
5. 小组讨论
现在,我们分组进行讨论。请同学们相互分享你们的计算结果,并探讨一下实验中可能存在的误差。同时,大家可以思考一下,如何改进实验方法,以提高实验结果的准确性。
6. 总结提升
好了,现在我们来总结一下今天所学的内容。自由落体运动是指物体在重力作用下所做的运动,其规律可以用公式h=1/2gt^2来表示。通过实验验证,我们可以得出这一规律。在实验过程中,我们不仅要关注数据的结果,还要注意实验方法的改进和误差的分析。
(二)存在主要问题
1. 学生能力差异:在教学过程中,我发现部分学生在实验操作和数据分析方面存在困难,这影响了他们的学习效果。
2. 课堂参与度:部分学生在课堂上不够活跃,参与度不高,影响了课堂氛围和教学效果。
3. 教学资源利用不足:虽然我使用了部分教学资源,但还有更多的资源没有充分利用,如网络教学平台和教学课件。
板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了,以便于学生理解和记忆。同时,板书设计应具有艺术性和趣味性,以激发学生的学习兴趣和主动性。
重点题型整理
1. 题型一:计算自由落体运动的位移
问题:一颗从高度h自由落体的物体,经过时间t后,其位移是多少?
解答:根据自由落体运动规律h=1/2gt^2,我们可以得到位移h的计算公式。将已知的时间t和重力加速度g代入公式,即可计算出位移h。
然而,学生在能力方面存在一些差异。部分学生可能对实验操作不够熟悉,影响实验结果的准确性;部分学生在数据分析方面可能存在困难,这将对他们的学习进度产生一定影响。在素质方面,学生的观察能力、思考能力和问题解决能力参差不齐,这将给教学带来一定的挑战。
在行为习惯方面,部分学生可能缺乏学习物理的兴趣,课堂参与度不高;部分学生可能对自主学习和合作学习不够积极,这将对课堂效果产生一定影响。针对这些情况,我在教学过程中需要关注学生的个体差异,因材施教,并通过激发学生的学习兴趣、培养良好的学习习惯来提高他们的学习效果。
新人教版高中物理必修1自由落体运动教案
自由落体运动教学目标:一、知识目标1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.知道什么是自由落体的加速度,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。
3.掌握自由落体运动的规律。
二、能力目标通过观察演示实验,否定了亚里士多德的观点,培养学生观察问题、解决问题的能力。
三、德育目标培养学生严谨的科学态度,正确地获取知识的方法。
教学重点掌握自由落体运动的规律教学难点通过实验得出自由落体运动的规律教学方法实验现象+合力推理+实验验证教学用具用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片课时安排1课时教学步骤一、导入新课1.复习:什么是匀变速直线运动,其速度公式、位移公式分别是什么?2.导入:同学们,我们通常有这样的生活经验:重的物体比轻的物体落得快,物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢?我们这节课就来研究这个问题。
二、新课教学(一)用投影片出示本节课的学生目标1.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2.知道不同的物体在同一地点自由下落时加速度相同。
都是重力加速度g,方向竖直向下。
3.知道自由落体运动的公式为221gth,vt=gt,vt2=2gh,会应用这些公式解自由落体的有关问题。
(二)学生目标问题过程演示实验:让一个纸袋与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?学生:钢球落得快。
老师:对,这就是我们的生活经验,这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。
这个观点使人们在错误的结论下走的2000多年。
同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗?伽利略做过大量的由静止下落的实验,并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。
同学下去看课后阅读材料,伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误,他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两铁球同时下落,结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验:把刚才的纸袋揉成团,和小钢球由静止同时下落,同学再观察: 学生:几乎同时落地。
高中物理 2.5 自由落体运动学案新人教版必修
高中物理 2.5 自由落体运动学案新人教版必修1、知道物体做自由落体运动的条件、2、通过实验探究自由落体运动加速度的特点,建立重力加速度的概念、知道重力加速度的大小、方向、(重点)3、掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题、(难点)一、自学自测1、定义:物体只在重力作用下从开始下落的运动、2、做自由落体运动的条件:(1)(2)3、运动性质:4、自由落体加速度(1)、定义:(2)、方向:(3)、大小:6、一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为()A、铁钉比棉花团重B、棉花团受到的空气阻力不能忽略C、棉花团的加速度比重力加速度小D、铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大7、关于自由落体运动,下列说法正确的是()A、自由落体运动是一种匀变速直线运动B、物体刚下落时,速度和加速度都为零C、物体的质量越大,下落时加速度就越大D、当地重力加速度为9、8 m/s2,则物体在该处自由下落的过程中,每秒速度都增加9、8 m/s二、自研自悟(一)、自由落体运动规律探究:1、打点计时器法:(1)按如图2-5-2所示连接好实验装置,让重锤做自由落体运动,与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹、 (2)对纸带上计数点间的距离h进行测量,利用hn-hn-1=gT2求出重力加速度的大小、2、实验结论:(二)规律应用例1、一个物体从45m高的地方静止释放,做自由落体运动,(g取10m/s2)求:(1)到达地面时的速度(2)下落最后1s 内的位移例2、一个自由落下的物体在最后1 s内落下的距离等于全程的一半,计算它降落的时间和高度?取g=10m/s2三、自练自提1、关于重力加速度的说法中,不正确的是()A、重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g 取9、8m/s2B、在地面上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大C、在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D、在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小2、从高度为125m的塔顶,先后落下a、b两球,自由释放这两个球的时间差为1s,则以下判断正确的是(g取10m/s2,不计空气阻力)()A、b球下落高度为20m时,a球的速度大小为20m/sB、a球接触地面瞬间,b球离地高度为45mC、在a球接触地面之前,两球的速度差恒定D、在a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定3、不计空气阻力,同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落,则两者()①在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度;②在下落这段时间内平均速度相等;③在1 s内、2 s内、第3 s 内位移之比为1∶4∶9;④重的石块落得快,轻的石块落得慢。
自由落体运动教案(最新10篇)
自由落体运动教案(最新10篇)作为一名辛苦耕耘的教育工作者,有必要进行细致的教案准备工作,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
那么优秀的教案是什么样的呢?这次漂亮的小编为您带来了自由落体运动教案(最新10篇),在大家参照的同时,也可以分享一下给您最好的朋友。
自由落体教学设计篇一【教材分析】“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”的第八节,在学生认识了匀变速直线运动,掌握了匀变速直线运动的规律之后,课本把该节放在本章的最后一节,把自由落体运动作为初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这样有利于学生形成知识的结构,避免死记公式。
本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g,学生由于受日常经验的影响,对重的物体落得快,轻的物体落得慢印象很深,所以做好演示实验十分重要,除了牛顿管的实验之外,还可以做一些小实验,使学生明白,日常见到的现象是因为受到空气阻力的影响的缘故,对“如果物体只受到重力,不同物体的加速度相同”有深刻的印象。
【教学设想】教学时间为一课时,整节课的--围绕“实验现象──发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开:→科学的抽象、推测(真空中,如何?)→实验验证(牛顿管演示)→得出结论(自由落体定义)→问题提出(自由落体运动规律如何?)通过这一系列的活动,调动学生自主学习的积极性,并使学生对科学探究有一定的了解。
开始的小实验很重要,是科学探究的入口处,所以教师一定要把握好演示的技巧,然后引导学生层层深入,激发学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,积极主动地去探究问题。
【教学准备】小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。
【教学过程】一、导入新课师:我们学习了匀变速直线运动的规律,其规律可由三个公式体现出来(投影)。
今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例──自由落体运动。
《自由落体运动》教案(新人教版必修1)
2.5自由落体运动山丹一中毛晓华【教学目标】一、知识与技能1. 通过实验探究去理解自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。
2. 能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
3. 知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4. 初步了解探索自然规律的科学方法.培养学生的观察、概括能力。
二、过程与方法1. 培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
2. 引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
3 .引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体运动的实质。
4. 教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会.根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。
三、情感态度与价值观1. 调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。
2. 渗透物理科学研究方法的教育。
3. 培养学生的团结合作精神和协作意识。
【教学重点】1.通过实验探究自由落体运动的过程.2.理解自由落体运动的性质及自由落体的加速度。
【教学难点】自由落体运动中不同物体下落的加速度相同。
【教学方法】实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。
【教学用具】计算机、背投、多媒体课件、打点计时器、40cm刻度尺、纸带,重物(两个质量不同),纸片等。
【教学过程】(一)引入新课活动设计:⑴师生合作做一个小游戏:教师出示小书签,用两个手指捏住书签顶端,让一个学生伸出两个手指在书签的下端做好捏住书签的准备,但手指不能碰到书签。
当看到教师放开手时,学生立即去捏书签。
这个小实验能检验人反应的灵敏程度。
人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。
老师现在手中的这把尺子就可以估测人的反应时间,(师生互动),同学们想学习这种方法吗?(二)新课教学一、自由落体运动提出问题:是否重的物体一定下落的快?学生活动:学生动手设计自己的可行方案。
1.、组织学生进行试验探究: A 等大的硬纸片和纸片等高释放。
2024年高中物理第二章第5节自由落体运动教案新人教版必修1
6.教师评价与反馈:针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试、实验操作成果和作业完成情况等方面的表现,给予及时的反馈和评价。评价内容主要包括学生的学习态度、对知识点的掌握程度、解决实际问题的能力等。同时,针对学生的不足之处,给予具体的改进建议和指导,帮助他们提升学习效果。
3.素质基础:学生具备良好的学习态度和团队合作精神,但在自主探索和解决问题方面仍有待提高。因此,在教学过程中,需要激发学生的自主学习兴趣,培养其独立解决问题的能力。
4.行为习惯:学生在课堂上表现积极,参与度高,但部分学生对物理实验操作不够熟悉,需要加强实验操作的培训。同时,部分学生在完成作业时存在拖延现象,需要加强时间管理的教育。
2.新课导入:介绍自由落体运动的定义和特点,引导学生理解自由落体运动的概念。
3.知识点讲解:讲解重力加速度的概念,并通过实验或动画演示重力加速度的特点。
4.公式讲解:推导并讲解自由落体运动的公式,让学生了解如何运用公式解决实际问题。
5.例题讲解:挑选典型例题,讲解如何运用所学知识解决实际问题。
6.课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
六、教学资源
1.多媒体课件:制作课件,直观展示自由落体运动的特点和公式。
2.实验器材:准备实验器材,进行实验演示。
3.练习题库:整理一份针对性的练习题库,用于课堂练习和课后作业。
核心素养目标
本节课旨在培养学生的物理核心素养,主要包括以下方面:
1.科学思维:通过学习自由落体运动,培养学生运用物理学原理分析和解决问题的能力,使其能够运用科学思维方法对相关现象进行解释和预测。
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计(通用8篇)
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计高一物理必修1《自由落体运动》教学设计(通用8篇)在教学工作者实际的教学活动中,通常需要用到教学设计来辅助教学,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。
那么你有了解过教学设计吗?下面是小编帮大家整理的高一物理必修1《自由落体运动》教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计篇1一、教材分析1.课标要求是:“通过实验认识自由落体运动现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。
理解自由落体运动产生的条件与实质。
2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后,知识的迁移和应用部分,因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。
表现其一:落体运动快慢的产生原因分析,要用到实验探究,突破原有认知,体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法,这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法,也有助于培养学生的探究能力。
其二,这是一个贴近日常生活的实际问题,能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象,学生往往能感受到,但并没有注意到这一现象的特点,也不明确这就是自由落体运动现象。
怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象,而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在,才是本堂课学习重点和难点。
二、学情分析自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。
我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。
因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。
激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础,完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。
人教版高中物理必修1 《2.5自由落体运动》教学设计
教学设计二、新课导入问题导学:究竟是重的物体下落快,还是轻的物体下落快?三、新课教学(一)自由落体运动影响物体下落快慢的因素有哪些?学生实验1:铁片和大纸片,由同高度同时下落学生实验2:大纸片和小纸片,且小纸片揉成团,由同高度同时下落学生通过分组实验观察进而对原有的观念产生质疑,猜想:下落快慢不同可能是由于空气阻力的影响问题导学:若没有空气阻力的影响,物体仅受重力作用时,轻重不同的物体下落快慢如何?教师演示:牛顿管实验演示:管内空气近似抽空时,轻重物体下落的快慢?演示:管内充满空气时,轻重物体下落的快慢?学生通过对比观察证实猜想:真空时不同物体下落快慢相同,下落快慢不同是由于空气阻力的影响。
引入自由落体运动的概念①物体只在重力作用下从静止开始下落运动,叫自由落体运动。
②特点:a、初速度为零b、只受重力(说明“自由落体运动”是理想化模型,实际生活中在重力比阻力大得多的情况下,可以忽略阻力的影响。
使学生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想。
)(二)自由落体运动的性质自由落体运动是一种什么样的运动?学生猜想:“自由落体运动”可能是匀加速直线运动问题导学:怎么证明你的猜想?学生:根据实验问题导学:自由下落很快,怎样抓住它运动的轨迹?验证:自由落体运动的频闪相片重物自由下落时用打点记时器打出的纸带学生进行分组实验,测量数据。
学生对数据进行处理和分析教师引导:假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,则可以用哪些方法证明呢?学生回答:A、连续相等时间的位移差ΔX=aT2B、初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起,在连续相等时间内的位移之比等于(X1∶X2∶X3∶…=1∶3∶5∶…)C、初速度为零的匀加速直线运动从零时刻起,在ts内、2ts内、3ts内…的位移之比等于(XⅠ∶XⅡ∶XⅢ∶…=1∶22∶32∶…)D、位移与时间关系X= at2/2,建立X-t2图象,看位移与时间成正比关系。
E、根据一段时间的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度,计算各点速度大小,再由V=at,看速度与时间是否是正比的关系……同学根据刚才提出的方案,判断自由落体运动是否是初速度为零的匀加速直线运动。
自由落体运动 教学设计-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
自由落体运动一、教材地位《自由落体运动》是高中物理必修一第二章第四节的内容。
本节内容是在学生学习了运动学的知识后编排的,是匀变速直线运动的特例。
通过对自由落体运动这种常见的、特殊的运动的研究一方面是对前面知识的复习和巩固,同时也加强了课本与实际生活的联系。
另一方面通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法,为以后研究比较复杂的运动规律打下了良好的基础。
因此本节课是本章的复习课,培养学生思维的研究课,联系生活的应用课,也是后面课程的知识准备的铺垫课。
所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。
二、学情分析一方面,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,对影响落体运动的因素还比较模糊,对落体运动的运动性质还不能确定。
另一方面,学生已学过“匀变速直线运动的规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础。
三、教学目标与核心素养(一)物理观念1.理解自由落体运动的特点和规律;2.会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
(二)科学思维通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察、分析能力。
(三)科学探究1.会通过实验探究落体运动的规律;2.会利用打点计时器测量自由落体加速度。
(四)科学态度与责任培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
四、教学重难点分析(一)教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程;2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
(二)教学难点理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题(三)确立依据自由落体运动概念需要学生准确掌握。
而探究是新课程改革所倡导的理念,是学科核心素养中科学思维和科学探究的重要体现,是提高学生自主学习能力的有效途径。
五、教法、学法本节课采用讲授法、演示法、观察法、实验法、练习法、讨论法结合,聚焦设疑、探究和讨论,以实验为核心,通过观察实验、探究实验、知识迁移,完成知识的融会贯通。
六、教学过程引入新课创设情景:拿一张新的100元钱,如果谁能按老师的要求抓住下落的钱,老师就把钱给他。
高一物理人教版必修一 自由落体运动 教学设计
《自由落体运动》探究式教学设计【教材分析】内容选自人教版新课标高中《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》。
落体运动是一种常见的运动,伽利略对自由落体运动的研究意义重大。
关于自由落体运动的学习分成两节来讲授、本节课通过演示、探究实验、分析得出自由落体运动的规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。
下一节依照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程,使学生认识自由落体运动。
【学情分析】1、学生特点:作为高中学生,他们的好奇心强,积极、主动,有强烈的参与意识。
2、已学知识:在前面的教学中,学生差不多初步掌握了匀变速直线运动的规律,并差不多学习过用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动,同时对物理学中的理想模型有了一定的认识,具备了初步的逻辑思维能力和实验探究能力、3、知识水平:在日常生活中积累了一些对“影响物体下落快慢的因素"的感性认识、【任务分析】教学问题从生活中来(通过“测反应时间"的游戏,引起学生的兴趣、质疑,引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾,使学生明确下一步要解决的问题)→利用分组实验组织学生进行实验探究(引导学生与情景对话,学生之间协商,积极主动的建构自己的知识和逻辑思维)→讨论问题,回到生活中(利用牛顿管的演示,使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析,实验数据的处理,逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系)【教学目标】1、知识与技能(1)理解自由落体运动的条件和性质,掌握重力加速度的概念。
(2)掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题(3)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
2、过程与方法(1)通过观察和实验探究自由落体运动的规律、(2) 引导学生进行物理实验设计,依照现象进行合理假设与猜想的探究方法、(3)引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体运动的实质。
高中物理运动自由落体教案
高中物理运动自由落体教案教学目标:1. 理解自由落体的概念及其特点;2. 掌握自由落体运动的基本物理规律;3. 能够运用物理知识解决相关问题。
教学重点:1. 自由落体的定义及特点;2. 自由落体运动的物理规律;3. 自由落体运动问题的求解。
教学难点:1. 理解和应用自由落体运动的物理规律;2. 解决自由落体问题时的思维方法。
教学准备:1. 教材:高中物理教材;2. 实验仪器:自由落体实验器材;3. 教学辅助工具:投影仪、计算器等。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过实验或实例引入自由落体的概念,唤起学生对该概念的兴趣。
二、概念讲解(10分钟)1. 自由落体的定义及特点;2. 自由落体运动的物理规律;3. 自由落体运动中的加速度与速度关系等内容。
三、实验演示(15分钟)教师进行自由落体实验演示,让学生观察和记录实验过程中的数据,以验证自由落体的规律。
四、问题解答(15分钟)教师通过解答一些自由落体的实际问题,引导学生掌握自由落体运动问题的求解方法。
五、练习与讨论(15分钟)教师设计一些自由落体运动问题,让学生通过练习进行巩固,并开展小组讨论,加深对自由落体的理解。
六、作业布置(5分钟)布置相关练习作业,巩固学生对自由落体的理解和运用。
七、小结(5分钟)对本节课的重点内容进行总结,并展望下节课内容。
教学反思:本节课强调了自由落体的定义、特点和运动规律,通过实验演示和问题解答,学生更加深入地理解了自由落体的相关知识。
在后续教学中,可以通过更多的实例和练习,进一步巩固学生对自由落体运动的理解和应用能力。
【教案】自由落体运动+教学设计+高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
《自由落体运动》教学设计方案章节名称§2.4自由落体运动学科高一物理课时1课时课型新授课教学背景教材分析本节课选自高中物理必修第一册第二章第四节《自由落体运动》,本节课内容是在学生学习了运动学的知识之后,掌握了匀变速直线运动规律之后编排的,自由落体运动是匀变速直线运动的特例。
本节内容以物理学史亚里士多德和伽利略对落体运动的研究为线索进行研究,体现了伽利略敢于质疑权威的精神,和严谨的数学推理能力,也体现了科学实验方法:发现问题→提出假说→逻辑数学推理→设计实验验证→修正推广,培养学生对事物规律的迁移及应用能力。
另一方面,本节课内容结合了诸多现代技术,如利用手机App测量自由落体加速度、如播放需要真空环境的牛顿管实验视频等,培养学生自主探究的能力,提高学生的科学素养,为学生的终身发展打下良好的基础。
因此本节课不仅要让学生掌握自由落体运动的诸多规律,也要引导学生掌握正确认识事物的思维方法,培养学生自主探究的能力。
学情分析本节课授课对象是高一学生,在前面的教学中,学生初步掌握了匀变速直线运动的规律,需要更深刻地在实践中应用匀变速直线运动的规律,解决自由落体运动的问题。
在本节课之前学生已经学习过利用打点计时器或频闪照相研究物体的运动情况,也初步了解构建物理模型的方法,具备了初步的逻辑思维能力和实验能力,在本节课的教学中应让学生主动参与,培养他们观察、分析、猜想和验证的物理研究和思想方法。
物理核心素养分析物理观念1.知道什么是自由落体运动,理解自由落体运动的本质。
2.知道什么是自由落体加速度,自由落体加速度的大小与方向以及地球上不同地点的自由落体加速度大小不同。
3.掌握自由落体运动的运动学规律。
科学思维1.利用手机App粗略测量自由落体加速度,培养学生对生活和实验的观察能力。
2.通过介绍物理学史中亚里士多德和伽利略对落体运动的研究,使学生体会科学实验方法,培养学生对事物规律的迁移及应用能力。
科学探究1.经历探究落体运动演示实验的思考讨论过程,经历利用手机App粗略测量自由落体加速度的过程,培养学生的科学实验方法和科学探究能力,培养学生对事物规律迁移及应用能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高一物理《自由落体运动》教案3
新人教版必修1
[物理教案]
一、
二、教学目标概览
1、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2、理解什么是自由落体加速度,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。
3、掌握自由落体运动的规律。
三、聚焦重点难点
重点:自由落体运动的特点和规律
难点:匀变速直线运动的规律在自由落体运动的应用。
四、教与学师生互动
教学过程:
我们在日常所见的物体从空中下落,总的说来越落越快,寻找它所遵循什么规律能帮助我们解决许多的实际问题,如通过附落石子来测量井口到水面的深度,空投的货物在空中的运动时间及着地速度等。
(一)物体从同一高度下落到地面的时间比较
[演示]让金属片、纸片、纸团从同一高
度处同时开始下落
结果:金属片和纸团几乎同时落地,纸片后落地。
可能的原因是什么?
引导学生得出结论:空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素,消除空气阻力后结果
怎样?
[演示]通过牛顿管来演示羽毛和钱币下落的快慢
结果:没有抽气时,羽毛比钱币下落慢得多,抽去部分空气后,两者下落的时间应减少,尽量抽空管内空气后,两者几乎同步下落。
实验结论:没有空气阻力时,羽毛和钱币下落一样快。
推论:在没有空气阻力时,在某地任何物体自由下落的运动情况相同。
(二)自由落体运动
1、定义:物体在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
2、特点:自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。
3、在空气阻力远小于物体的重力时,可忽略空气阻力,物体从静止开始下落可看做自
由落体运动。
(三)自由落体加速度
1、定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度称为
重力加速度。
注意:重力加速度与物体质量大小无关,与物体运动状态无关。
通过不同重量的物体在被抽掉空气的玻璃管内下落的情况的比较,可以得出的结论是:在同一地点的不同物体做自由落体运动的重力加速度均相同。
2、特点:
(1)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,
即物体自由下落时速度变化的快慢都一样。
我们平时看到轻重不同,密度不同的物体下
落时的快慢不同,加速度不同,那是因为它们受到的阻力不同的缘故。
(2) 重力加速度的方向始终竖直向下。
其大小与物体所处在地球上
的位置有关。
与离地面的高度也有关。
重力加速度随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减小。
在通常情况下不考虑高度的影响,是否考虑所处的位置呢?如果在一个题目中提到了位置的变化,或强调了南北两极以及赤道上,一般要考虑重力加速度的变化。
在一般的计算题中,重力加速度取g=9.8m/s 2 或者g=10m/s 2 。
3.公式:所有物体的的自由落体运动都是初速度为零的匀加速运动且其加速度a=g,其运动规律可表示为 v =gt,22
1gt h = ,v t 2=gh. 匀变速直线运动的特殊规律在此同样适用。
[例1]物体从离地h 高处下落,它在落地前的1s 内下落35m ,求物体下落时的高度及下落时间。
[解析]设下落时间为t ,则有:
最后1s 内的位移便是ts 内的位移与(t-1)s 内的位移之差:
∆s=21gt 2-2
1g(t-1)2 代入数据:35=5t 2-t(t-1)2
得t =4s
下落时的高度h=2
1gt 2=80m [例2]如图2-8-1所示,长为L 的细杆AB ,从静步开始竖直落下,求它全部通过距下端h 处的p 点所用时间是多少?
[解析]由于细杆上各点运动状态完全相同,可以将整个杆转化为一个点,例如只研究A 点的运动。
B 下落h 时,杆开始过P 点,A 点下落h+L 时,杆完全过P 点。
从A 点开始下落至杆全部通过P 点所用时间为
t 1 =g
L h )(2+ A 点下落h 所用时间,t 2 =
g h 2 ∴杆通过P 点所用的时间,
t=t 1 – t 2 =g
h g L h 2)(2-+ 通过草图分清各阶段运动,然后用自由落体运动公式求解。
[例3]跳伞员从350m 高空离开飞机开始落下,最初未打开降落伞,自由下落一段距
离后才打开降落伞,打开降落伞后以2m/s 2的加速度匀减速下落,到达地面时速度为
4m/s,
求跳伞员自由下落的高度。
[解析]跳伞员下落分前后两段不同的运动过程,第一段为自由落体运动,第二段为
匀
速运动,第一段末的速度即为第二段匀减速运动的初速度,以此速度将两段过程进行联系,再结合自由落体和匀减速运动的位移公式即可求解。
设跳伞员第一段自由下落的高度为h1,第一段末了的速度为v1,跳伞员落地的速度v2=4m/s,跳伞员第二段下落的高度为h2,则应有:
v21=2gh1,
v22-v12=2ah2其中a= -2m/s2
h1+ h 2 =350m
由以上三式可解得:h1 =60m
[小结]自由落体运动是初速为零,加速度为g(只受重力作用)的匀加速直线运动,它遵守匀变速直线运动的规律。
[作业]课本P38练习八1~ 4。