《自由落體運動》教學設計

2022-12-30 18:09:06 字數 4671 閱讀 4092

一、教學課題:自由落體運動

二、教學**:全日制普通高階中學教科書(試驗修訂必修)第二章第八節。

三、教學目標:

1.知識與能力:

(1)認識自由落體運動,知道影響物體下落快慢的原因。

(2)知道自由落體加速度的大小和方向。

(3)初步了解探索自然規律的科學方法,培養學生的觀察概括能力。

(4)掌握自由落體運動的規律,並能夠運用自由落體運動的規律進行

簡單計算,能夠解決一些實際生活中的簡單問題。

2.過程與方法:

(1)經歷**影響物體下落快滿因素的過程培養學生抓主要因素,忽略次要因素建設理想模型的思想。

(2)經歷**自由落體運動規律的過程,理解實驗在物理研究中的作用

(3)了解科學偉人的研究就工作,認識科學思想和方法。

3.情感態度與價值觀:

(1)通過學生親身體驗小遊戲,讓學生積極參與課堂活動,處於積極求知的過程,以一種愉悅的心情參與課堂教學。

(2)讓學生認識到從生活經驗得到的認識有些不是正確的,而要採用科學方法來研究問題,培養學會嚴謹的科學態度和實事求是的科學作風。

(3)通過習題,使學生從現象和理論資料上認識高空墜物的嚴重性,樹立良好的公德意識。

四、學習者分析:

學生通過運動學知識的學習,已經認識了勻變速直線運動的特點和規律,知道運用多種方法判斷乙個運動是否為勻變速運動。學生已有觀察、分析、推理能力,但仍存在觀察事物抓不住重點,分析停留在表面,自主**能力不強,概括、推理能力較差等問題。

五、學習任務分析:

教學問題從生活中來(通過兩個遊戲,引起學生的興趣、質疑,

引出課題)運用合作學習方式展開討論(引導學生注意直覺經驗和邏輯推理的矛盾,使學生明確下一步要解決的問題)利用分組實驗組織學生進行實驗**(引導學生與情景對話,學生之間協商,積極主動的建構自己的知識和邏輯思維)**自由落體運動(對物體情景的分析,實驗資料的處理,逐步引導學生**物理情景之間的物理量的關係)討論問題,回到生活(讓學生自己明白遊戲奧秘)。

六、重點、難點分析:

重點:(1)自由落體運動的概念、性質、規律 。

(2)重力加速度。

難點:(1)對物體下落快慢與物體輕重無關的理解。

2)**自由落體運動性質的過程。

七、教學活動過程和**思考活動設計

1.演示設疑激發興趣引入新課

[遊戲一]: 讓學生來抓老師設計的二十元錢,並承諾誰抓住,二十元錢就屬於誰。(教師設計學生沒有人能抓住)

[設疑]: 你們為什麼抓不住設計成這樣的二十元錢呢?

說明你們的反應時間慢了。

[提問]: 你們想知道自己的反應時間嗎?

[遊戲二]: 教師拿一跟50cm的塑料尺,請幾位同學分別用母指和食指夾

在尺的零刻度線,做捏住它的準備。注意手的任何部位不要碰

到尺,當看到老師鬆手放尺的動作時,學生立即用手指捏,然

後老師很快給出他們的反應時間。

[設疑]: 剛才老師用極其普通的支直尺竟然測出了與之毫不相干的乙個

物理量——時間,看來老師手中的這把直尺有著神奇功能。 同

學們想擁有這樣神奇的「魔尺」嘛?

[銜接]: 待我們學習了本節課的內容後,同學們就能輕鬆解決這些問

題,並且將有一位同學榮幸獲得這十元人民幣。剛才紙幣和直

尺的這一類運動我們都叫做落體運動。同學們有沒有注意觀察

生活中的落體運動呢?

通過精心設計的遊戲,有目的地創設一定的疑難問題情景,引起學生思維的撞擊,有助於激發學生的**意識。)

2.精心實驗啟發分析分散難點

[演示一]: 硬幣和羽毛在空氣中自由下落

[觀察]:在空氣中硬幣比羽毛下落得快

[設問]:為什麼硬幣比羽毛下落得快?

[討論]:學生普遍認為是硬幣比羽毛重的緣故

[銜接]:介紹亞里斯多德的觀點。提問:會不會輕的物體也下落快呢?接著讓同學們自己實驗來研究研究。

[互動]:請學生分組設計自己的小實驗(重點是紙片揉成紙團再和紙片的下落),說明自己的想法。

[銜接]:重的物體不一定下落的快,當然輕的物體也不一定下落快了。但我們現實生活中的的確確是物體下落有快有慢呀!那麼到底是什麼因素在影響物體的下落呢?

[猜想]:影響物體下落的原因是空氣阻力

[銜接]:同學們想象一下那麼在沒有空氣的環境下物體的下落會是怎樣的一種情景呢?

[演示二]:真空中鐵片和羽毛一同下落的實驗

[現象]:鐵片和羽毛幾乎同時下落(這說明在沒有空氣阻力的影響下物

體的下落遵循相同的規律)

[演示三]:轉動牛頓管抽氣嘴的控制閥,使空氣進入牛頓管

[觀察]: ( 隨著一陣短促的氣流聲,羽毛被進入管內的空氣吹向另一端。)鐵片比羽毛下落的快。

[討論]: 鐵片和羽毛在空氣中下落時,都受到空氣阻力的作用,由於羽

毛較輕,阻力對它的影響大,所以下落得慢

(從視覺和聽覺兩方面真切感受到空氣的存在,為學生深信是空氣妨礙了鐵片和羽毛的同時下落,提供了事實。通過兩個對比性實驗,使學生自己對自己的認知產生激烈的衝突,使學生學習**的動機由潛伏狀態轉入活動狀態,從而產生強烈的**意識和濃郁的學習興趣)

[結論]: 空氣阻力是影響物體下落快慢的原因

[銜接]: 這兩個實驗表明:物體下落得快慢跟物體的質量無關。

歷史上直到16世紀,義大利物理學家伽利略通過巧妙的推理,才揭示了科學偉人亞里斯多德觀點的錯誤,他認為「重物並不比輕物下落得快」。(大螢幕「越時空的對話」 )

為了使人們相信他的觀點據說他還當眾從義大利著名的比薩斜塔上同時丟下一重一輕二只鐵球,同學們看這個著名的實驗。我們看到兩球同時著地。也就是說不同物體只受重力作用從靜止開始下落的運動遵循相同的規律。

為了便於表述和研究這種運動的規律,物理學上把物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。

(在有空氣的空間裡,如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略不計,物體的下落也可以看做自由落體運動,所以我們常見的自由落體運動是一種理想模型。)

理想模型: 忽略空氣阻力的落體運動可以看做是自由落體運動

[銜接]: 這裡多說幾句,亞里斯多德是古希臘的聖人,恩格斯稱他是最博學的人,限於當時科技發展的水平,他在物理方面的論述今天看來很多是不恰當的,但是在兩千多年前他能夠通過觀察,歸納形成自己的一套理論體系,已經不簡單了。我們應該正確的評價他在科學發展史上的地位。

3.分析概括設計實驗得出規律

[觀察]: 小球的自由落體運動,回答以下問題:

(1)自由落體運動是直線運動還是曲線運動?————直線運動

2)自由落體運動是加速運動還是減速運動?————加速運動

3)自由落體運動的初速度是多少初速度為零

4)自由落體運動是勻加速運動還是非勻加速運動?————?

[討論]: 第(1)(2)(3)問一目了然,第(4)問眾說紛紜,自由落體

運動有可能是一種勻加速直線運動。

[猜想]: 自由落體運動是勻加速直線運動。

[證明]: 利用前面學習勻變速直線運動時的研究方法,借助提供的打點

計時器,讓學生分組自己設計實驗、理論分析、得出結論。

(教師可隨時指導有問題的學生, 必要的話還可以提示學生選擇利用

⊿s=at2來驗證)

(讓學生自己**設計實驗並分析結論,一是培養學生自學的習慣和能力,二是提高學生的動手能力,培養學生科學的研究精神)

[引導]: 教師引導學生處理資料

歸納總結: 自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

[銜接]: **伽利略的研究過程,讓學生體會伽利略在研究自由落體運

動規律時所採用的提出假設、數學推理、實驗驗證等科學方法,這些科學方法對物理學的發展產生了深刻的影響,開啟了近代物理學的序幕,伽利略因此榮膺「近代物理學之父」的美譽,現在,我們就「站在巨人的肩膀上」自己親自得出

[推理]: 既然自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,那麼請同

學們利用前面勻變速直線運動的規律推導出自由落體運動的規律:(溫故知新)

vt= at s= at2 vt2 =2as ⊿s=at2

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,即這些初速度為零的勻加速直線運動,在相同的時間裡發生了相等的位移,由 s= at2 可知:它們的加速度必定相同。

[歸納]:在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同,這個加速度叫做自由落體加速度(或重力加速度g),它的方向和重力方向相同,總是豎直向下,大小g=9.8公尺/秒2 ,在粗略計算中可取g=10公尺/秒2。

地球上不同地方g值不同,而且從課本37頁給出的重力加速度表來看隨緯度的增加g值不斷變大。因此,自由落體運動的本質是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。

[總結]: vt=gt h=gt2 vt2=2gh

(「提出問題──實驗探索──理論分析──得出規律」是解決物理問題的基本方法,持之以恆,能較好地培養學生堅韌不拔的研究精神和實事求是的科學態度)

[銜接]: 這裡還有幾種研究自由落體運動的幾種實驗儀器:光電門,頻

閃照相機。實驗課我們再利用光電門去研究自由落體運動。

(通過對比讓學生感受優劣,提公升自己)

4.深入理解體驗應用鞏固知識

[應用]: 練習八第4題

[討論]: 已知樓高s=2.8×14m=39.2m,小孩下落所用時間可

根據:至多允許這位青年的反應時間是2.8s-1.3s=1.5s

(這一題是以剪報的形式展現了一位勇於救人的勇士救從十五層樓墜下的小孩的故事,最後設計了乙個物理問題,要求學生回答,對這一集教育性、教學性、探索性於一體的物理習題的出現,大力促進了中學物理與現實生活接軌,對促進學生學以致用有著很強的推動作用,同時也會培養學生的公德意識、安全意識。)

自由落體運動教學設計

人教版高中物理必修一自由落體運動教案設計 課題主講人 第二章第五節自由落體運動 人民教育出版社高中物理必修一 22130711馮卉 知識與技能 1 研究並認識自由落體運動的特點和規律。2 理解自由落體運動的特點和規律 並會運用自由落體運動的特點和規律解答相關問題。1 聯絡生活,運用實驗,概括自由落體...

自由落體運動教學反思

西安市臨潼區華清中學孫自軍 自由落體運動在高中物理教學中具有特殊的地位,在知識上它是勻變速直線運動的乙個例項,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法。在整個必修一的教學安排上,勻變速運動的教學重點在於其規律的應用,而自由落體運動的新課教學則要向學生介紹一種 物理問題的科學方法,培養學生科學嚴謹的治學...

課題自由落體運動

那麼,除了物體的重力外,影響物體下落快慢的因素還有什麼呢?演示3 在得到是由於空氣阻力的影響之後,展示牛頓管,並告訴學生已經抽成真空,比較金屬片和羽毛的下落。自由落體運動只有在沒有空氣的空間裡才能發生,在有空氣的空間裡,如果空氣阻力的作用可以忽略不計時,物體的下落也可以看做自由落體運動。1 自由落體...