自由落体运动教案

《自由落体运动》教案

一、教学目标

知识与技能

1、理解自由落体运动的条件与性质,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、培养学生观察能力与分析、处理实验数据的能力,使之会验

证匀速直线运动;

2、通过分析,归纳出自由落体运动的速度,位移公式,培养分

析、推理、综合的能力。

3、通过实验探究自由落体运动、加速度的大小,体会实验在发

现自然规律中的作用。

情感态度与价值观

1、使学生领悟突出主要因素,忽略次要因素的哲学思想

2、通过实验探究,就是学生形成实事求就是的科学态度

二、教学重点

自由落体运动的特征与规律;

三、教学难点

研究自由落体运动的特征;

四、教学仪器

纸片、光盘、牛顿管、多媒体课件等

五、教学过程

一、复习提问

前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。

速度公式: 0t v v at =+

位移公式: 2012s v t at =+

速度位移公式:2202t v v as -=

推论:做匀变速直线运动的物体,在连续相等的时间间隔T 内位移之差为一恒量。

s 1= s 2=…= ａT 2 二、新课导入

提出问题:究竟就是重的物体下落快,还就是轻的物理下落快?

三、新课教学

(一)自由落体运动

演示实验一:

光盘与同样大小的纸片从同一高度同时由静止开始下落。问:我们可观察到什么现象？(瞧到石头比纸片下落得快)。为什么石头比纸片下落得快呢?(石头重一些,重的物体比轻的物体下落快)

公元前四世纪,古希腊哲学家认为重的物体下落快,轻的物体下落慢。直到16世纪末,伽利略才否定了这一观点。伽利略的巧妙推理,

两块大小不同的石头用一条线连接起来,大的石头被小的石头拖住,整体速度变慢。但就是两块石头加起来又比大的石头重。

演示实验二:

取半张纸与一张纸,把半张纸揉成一团,两者也分别从同一高度同时由静止下落。问:我们可观察到什么现象？(半张纸比一张纸下落的快,轻的物体下落快)。

过渡引言:轻的物体下落快,这不就是与亚里士多德的结论相矛盾不？为什么会有两种不同的现象呢？我们再来做一个实验。

演示实验三:

取两张相同纸,把其中一张揉成团,两者也分别从同一高度同时由静止下落。问:我们可观察到什么现象?(纸团比纸片下落得快)。

过渡引言:上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地,所以物体下落的快慢与轻重的关系比较复杂,既不能说重的物体比轻的物体下落快,也不能说轻物体的比重的物体下落快,因此亚里士多德的观点就是错误的。

(学生思考与讨论)总结上面三个演示实验得到三个不同的结论,您又能得出什么结论?

结论:物体下落的快慢与重力无关。

(老师提问)同学们仔细分析一下,亚里士多德的观点究竟错在哪里?

(学生活动)没有考虑空气阻力的影响

过渡引言:第三个演示中,纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到

的空气阻力大,所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的问题入手的方法。在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动。

牛顿管实验

拿一个长约1、5米,一端封闭,另一端有开关的玻璃管(牛顿管),把小铁片与羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下,我们来比较这两个物体下落的快慢。(拿着玻璃管走到学生当中去,将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态,让同学门观察两个物体的下落情况,重复该实验三次)

(老师提问):在这个实验中,我们瞧到什么现象?

(两个物体下落快慢不相同,铁片下落的快,羽毛下落的慢)

用抽气机把牛顿管中的空气抽走。重复上面的实验,观察到什么现象？

(两个物体下落的快慢相同)

(老师总结):原来在有空气阻力的情况下,较轻的羽毛在下落过程中受到空气阻力的影响较大,所以羽毛下落的慢一些。没有空气阻力时,小铁片与羽毛都只在重力的作用下从静止开始下落,它们下落的快慢就是相同的,与物体的重力无关。十七世纪,伟大的物理学家伽利略(意大利)首先发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾。因此伽利略认为轻、重不同的物体它们下落的速度就是一样的。为了说明她对物体下落的结论就是正确的,据说她在比萨斜塔上把木球与铜球同时下

落,发现它们几乎同时落地。

【结论】

1、空气阻力就是影响物体下落快慢的重要因素、

2、在没有空气阻力时,在同一地方,任何物体自由下落的快慢相同、

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的运动,叫做自由落体运动。

2、特点:只受重力、初速度为０

(说明“自由落体运动”就是理想化模型,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

自由落体就是一种什么样的运动?

学生猜想:可能就是匀加速直线运动

问题导学:怎么证明您的猜想?

学生:根据实验(频闪相片、重物自由下落时用打点计时器打出纸带)

验证:自由落体的频闪相片

教师引导:假设自由落体运动就是初速度为零的匀加速直线运动,则可以用哪些方面证明呢？

学生回答:

A、连续相等的位移差 X=a2T

B 、 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(：321X :X :X …=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(：321X :X :X …＝１:３:

５:…)

D 、 位移与市价关系X=a 2t ／２、建立X －2t 图像,瞧位移

与时间成正比关系。

(三)自由落体加速度

１、在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同;

方向:竖直向下

２地球上不同地方,重力加速度不同,从赤道到两极,重力急啊速度逐渐增大。

3、一般取g ＝9.8ｍ/2

s 或10 m/2s 。 根据匀加速直线运动的规律推导出自由落体运动的规律

匀变速直线运动的规律 自由落体运动规律

ax

v v at t v x at v v 221202200=-+=+= gh v gt h gt

v t 22

122=== 四、课堂小结:

主要内容:自由落体

自由落体运动的性质

自由落体运动规律