自由落体运动教案

自由落体运动教案

中牟四高刘振安

一、教学目标

1．在物理知识方面要求：

(1)了解什么是自由落体运动；

(2)自由落体产生的条件；

(3)认识自由落体运动的特点；知道加速度的大小和方向。

(4)掌握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律(定量)。并能解决相关实际问题。

2．通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。

3．渗透物理方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体，研究物体下落在理想条件下的运动。

二、重点、难点分析

1．重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。

2．难点是演示实验的技巧及规律的得出，对自由落体运动条件及规律的理解，应用自由落体运动的规律解决实际问题。

三、教具

1．自由落体演示仪及附件，计算器。

2．硬币(一元)两枚，树叶、粉笔，纸片，刻度尺。。

3．班班通影视仪及PPT课件

四、主要教学过程

(一)引入新课

我们今天应用这些知识研究一种常见的运动，物体下落的运动。

[学生动手实验Ⅰ]硬币、树叶、粉笔、纸片等分别从同一高度由静止开始同时下落，观察下落速度，从表面上看得到结论，“物体越重，下落得越快”。

[学生动手实验Ⅱ]将纸片揉成纸球和硬币从同一高度由静止开始下落，观察下落速度(相差不多)，若减小空气对运动物体的影响会如何呢？

[PPT课件]牛顿管中的物体下落，将事先抽过气的牛顿管内的小球与树叶从静止一起下落，观察实验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端，小球落下有声，眼可直接观察树叶下落，将牛顿管放入空气再做实验情况就截然不同了。

（二）：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叫做自由落体运动。

自由落体运动是一种理想运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大(H不太高)，可以近似看成是自由落体运动。

结论：不同物体做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

[PPT课件]介绍自由落体实验装置，然后测量数据。

s(m) t(s)

1 0.100 0.1436 9.70

2 0.400 0.2866 9.74

3 0.900 0.4293 9.77

结论：①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。

③重力加速度g(自由落体加速度)

a．数值及单位 g=9.8m/s2初中g=9.8N/kg(常量) 粗略计算g=10m/s2

b．重力加速度g的方向总是竖直向下的。

4．自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)

s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1∶3∶5

(三)课堂小结

1．自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。

2．为了研究自由落体运动，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模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，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。

3．在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法，即理论推导的一种重要方法，同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。

4．自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。

（四）.练习

1、一个物体从49米高的地方自由下落,到达地面时的速度为多大?下落最后一秒的位移是多大?

解：设下落到地面用时t ，由位移公式有：

得：

到达地面时的速度：

下落前（t-1）秒所下落的位移为：

则下落最后一秒的位移得：

1、假设有一小孩不慎从15层楼上跌出，设15层楼高度为45m ，这位青年从他所在的地方冲到楼窗下需要的时间是1.3s ，请你估算一下他要接住小孩，至多允许他有多长的反应时间？接触小孩时，小孩的速度是多大？

解：由自由落体运动规律可知：

h=gt2 /2

所以下落的时间为：

t=(2h/g)1/2=3 (s)

允许反应时间：

t ’=t - t 。=3 - 1.3=1.7 (s)

下落速度：

V=gt=10X3=30 (m/s)

五、板书设计

2210 3.169.8h t s g ⨯===9.8 3.1630.968/v g t m s

==⨯=2211

1(1)9.8 2.1622.8622h g t m

=-=⨯⨯=214922.8626.14h h h m

=-=-=

⎪⎪⎪⎪⎩⎪

⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====gh v gt h gt v g a t t 221022规律：它们的情况是相同的。动，任何物体做自由落体运的匀加速直线运动特点：是初速度为从静止自由下落条件：只受重力作用，自由落体运动

六、作业

P45：都做1、3、4、学有余力的学生做2、5

七、实验：测反应时间

请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时，你立即捏住直尺。测出直尺降落的高度，根据自由落体的知识，可以算出你做出反映所用的时间。

八：教学反思

本节课是以探究的方法进行的，如只进行概念的灌输，则失去了其价值，同学通过自己设计实验，得出结论。这种学习方法让学生对知识的理解与应用更深，也让课堂更加活跃，当然，设计好的正确的实验是掌握知识的前提。