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自由落體運動(dòng)方案
為保證事情或工作高起點(diǎn)、高質(zhì)量、高水平開(kāi)展,通常需要提前準備好一份方案,方案是綜合考量事情或問(wèn)題相關(guān)的因素后所制定的書(shū)面計劃。那么你有了解過(guò)方案嗎?以下是小編精心整理的自由落體運動(dòng)方案,希望對大家有所幫助。
自由落體運動(dòng)方案1
教學(xué)目標
知識目標
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、會(huì )應用相應的運動(dòng)學(xué)公式解答有關(guān)的問(wèn)題.
能力目標
調動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養邏輯思維能力及表述.
教材分析
教材把作為初速度為零、加速度為的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的特例來(lái)處理,沒(méi)有另外給出的公式,這體現了物理學(xué)從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,用理想化的方法處理實(shí)際問(wèn)題的方法.研究時(shí),給出了頻閃照相機的照片,但沒(méi)有作定量的詳細分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運動(dòng)即可.教材為了簡(jiǎn)便,援引伽利略的研究結果,直接給出了是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),重力加速度的講述,也比較適合學(xué)生的思維習慣,根據實(shí)驗在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達地面的事實(shí).由知它們的加速度必相同,所以本節課的重點(diǎn)和關(guān)鍵是做好實(shí)驗和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時(shí),通過(guò)實(shí)驗,邊講邊議,如果學(xué)生條件許可,可采取討論式的教法.
教學(xué)重點(diǎn):
認識是初速度為零、加速度為的勻變速直線(xiàn)運動(dòng),并能應用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律解決的問(wèn)題.
教學(xué)難點(diǎn):
中不同物體下落的加速度都為.
主要設計:
一、
[方案一]
1、思考與討論:
。1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
。2)請舉出一重的物體下落快的實(shí)例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現象)
。3)請舉出一輕的物體下落快的實(shí)例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導:
。1)上述實(shí)驗現象是因為有空氣阻力存在使現象變得復雜,(教師指出)
。2)演示:把紙片團成一個(gè)小紙團,再讓它和小石子同時(shí)下落的現象.
。3)提問(wèn):如果沒(méi)有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
。4)演示:按教材要求做“牛頓管”實(shí)驗.
3、分析與小結:
。1)分析“牛頓管”實(shí)驗的特點(diǎn),引出的定義.
。2)展示課件“的頻閃效果”
。3)分析頻閃效果,分析出是加速運動(dòng),進(jìn)而指出,是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng).
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見(jiàn)得非常多的物體運動(dòng),即物體下落的運動(dòng),問(wèn)學(xué)生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學(xué)生回想所見(jiàn)過(guò)物體的下落運動(dòng),有沒(méi)有輕的物體下落快的現象?引導學(xué)生對觀(guān)察到的物體下落現象總結為“有時(shí)重的物體下落快、有時(shí)輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問(wèn):怎樣從理論上說(shuō)明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學(xué)生看教材30頁(yè)有關(guān)伽利略的推理,認識到從“重的物體下落快”會(huì )導出矛盾的結論.
4、提問(wèn):為什么有時(shí)重的物體下落快?有時(shí)輕的物體下落快?可通過(guò)前面的演示啟發(fā)學(xué)生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問(wèn)題變得復雜.
5、教師問(wèn):我們應該怎樣研究物體的下落運動(dòng)?引導學(xué)生想到研究問(wèn)題應從簡(jiǎn)單到復雜,因此應首先研究沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落情況.指出可根據實(shí)驗來(lái)研究.
6、演示:“牛頓管實(shí)驗”讓學(xué)生得出結論:沒(méi)有空氣阻力,只有重力作用時(shí),輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結:物體只在重力作用下從靜止下落的運動(dòng)叫,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“的'頻閃效果”,總結特點(diǎn):是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng).
二、自由落體加速度:
1、分析引導:在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)下落的物體,下落到同一位置時(shí)(這個(gè)位置是任意的)所用時(shí)間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運動(dòng),在相同時(shí)間里發(fā)生了相等的位移,由知,它們的加速度必相同.
2、讓學(xué)生看書(shū),記住重力加速度的方向,了解一些地區的重力加速度的數值.
3、讓學(xué)生根據勻變速運動(dòng)的公式,推導出的公式:
若學(xué)生基礎較好,可根據自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動(dòng)
滴水法測重力加速度的過(guò)程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤(pán)子里,調整水龍頭,讓前一滴水滴到盤(pán)子時(shí)后一滴恰好離開(kāi)水龍頭,測出幾滴水落到盤(pán)中的總時(shí)間t,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差h,即可算出重力加速度.請思考:為什么不只測出一滴水下落的時(shí)間即開(kāi)始計算?按前面給的方法測出一個(gè)水滴下落時(shí)間還是?為什么?重力加速度的表達式是什么?實(shí)際做一做,計算一下,當地的重力加速度.
自由落體運動(dòng)方案2
教學(xué)目標:
1、理解什么是自由落體運動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
2、知道什么是自由落體的加速度,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、掌握自由落體運動(dòng)的規律。
教學(xué)重點(diǎn)
掌握自由落體運動(dòng)的規律
教學(xué)難點(diǎn)
通過(guò)實(shí)驗得出自由落體運動(dòng)的規律
教學(xué)方法
實(shí)驗現象+合力推理+實(shí)驗驗證
教學(xué)用具
用薄紙糊一紙袋、兩小鋼球、抽氣機、牛頓管、有關(guān)知識的投影片
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)步驟
一、導入新課
1、復習:什么是勻變速直線(xiàn)運動(dòng),其速度公式、位移公式分別是什么?
2、導入:同學(xué)們,我們通常有這樣的生活經(jīng)驗:重的物體比輕的物體落得快,物體下落的速度到底與物體的質(zhì)量有沒(méi)有關(guān)系呢?我們這節課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
演示實(shí)驗:讓一個(gè)紙袋與小鋼球同時(shí)自由下落,可看到什么現象?
學(xué)生:鋼球落得快。
老師:對,這就是我們的生活經(jīng)驗,這也是公元前希臘的`哲學(xué)家亞里斯多德的觀(guān)點(diǎn)。這個(gè)觀(guān)點(diǎn)使人們在錯誤的結論下走的XX多年。同學(xué)們聽(tīng)說(shuō)過(guò)伽利略的兩個(gè)鐵球同時(shí)落地的故事嗎?伽利略做過(guò)大量的由靜止下落的實(shí)驗,并且還用歸謬法、數學(xué)圖利都證明了亞里斯多德的觀(guān)點(diǎn)是錯誤的。同學(xué)下去看課后閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯多德觀(guān)點(diǎn)的錯誤,他就拿了一個(gè)質(zhì)量是另一個(gè)質(zhì)量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時(shí)下落,結果兩鐵球幾乎同時(shí)落地。
且再看實(shí)驗:把剛才的紙袋揉成團,和小鋼球由靜止同時(shí)下落,同學(xué)再觀(guān)察:
學(xué)生:幾乎同時(shí)落地。
師:同一個(gè)紙袋,為什么形狀不一樣,其下落時(shí)間就不一樣呢?
學(xué)生:這是因為空氣的阻力的影響。把紙袋揉成團,所受空氣的阻力要比紙袋所受空氣的阻力小得多,所以與小鋼球幾乎同時(shí)落地。
老師:如果真的把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結論一樣嗎?
演示:把事先抽成真空(空氣相當稀。┑呐nD管拿出來(lái),讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學(xué)生:同時(shí)落下。
演示:把小鋼球裝進(jìn)紙袋,與另一個(gè)小鋼球同時(shí)下落。
現象:同時(shí)落地。
老師:這就是自由落體運動(dòng)。同學(xué)們根據這些過(guò)程、結論,給其下一個(gè)定義。
學(xué)生回答:
在真空中物體只受重力,或者在空氣中,物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落。
1、自由落體運動(dòng)
板書(shū):自由落體運動(dòng):物體只在重力的作用下從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)。
2、自由落體運動(dòng)的加速度
距我們三百多年前的伽利略經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗、嚴密的數學(xué)推理、得出:自由落是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
自由落體運動(dòng)方案3
一、教學(xué)目標
1、知識與技能
(1)認識自由落體運動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計時(shí)器或其他實(shí)驗儀器得到相關(guān)的運動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。
(3)知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
(4)掌握如何從勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律推出自由落體運動(dòng)規律,并能夠運用自由落體規律解決實(shí)際問(wèn)題。
(5)初步了解探索自然規律的科學(xué)方法,重點(diǎn)培養學(xué)生的實(shí)驗能力和推理能力。
2、過(guò)程與方法
(1)會(huì )根據現象進(jìn)行合理假設與猜想的探究方法。
(2)會(huì )利用實(shí)驗數據分析并能歸納總結出物理規律的方法。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
(1)通過(guò)指導學(xué)生探究,調動(dòng)學(xué)生積極參與討論,培養學(xué)生學(xué)習物理的濃厚興趣。
(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規律的過(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(3)培養學(xué)生的團結合作精神和協(xié)作意識,敢于積極探索并能提出與別人不同的見(jiàn)解。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):
1.自由落體運動(dòng)的概念及探究自由落體運動(dòng)的過(guò)程。
2.掌握自由落體運動(dòng)的規律,并能運用其解決實(shí)際問(wèn)題。
難點(diǎn):理解并運用自由落體運動(dòng)的條件及規律解決實(shí)際問(wèn)題。
三、教學(xué)過(guò)程
1、新課導入
這一環(huán)節采用游戲導入,教師在課前需要設計制作好“測反應時(shí)間尺”(在一約50cm長(cháng)的尺有刻度的一面標上自由下落對應長(cháng)度所用的時(shí)間)。
師:一般情況下,刻度尺是用來(lái)測量什么物理量的?
生:測量物體長(cháng)度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒(méi)有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測量出你的反應時(shí)間。不信?我請幾位同學(xué)上來(lái)試試。
找幾名同學(xué)上來(lái)做這個(gè)實(shí)驗?赏ㄟ^(guò)比比誰(shuí)的反應時(shí)間短來(lái)調動(dòng)學(xué)生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時(shí)間呢?是根據什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測時(shí)間的原理就是利用尺子下落過(guò)程中的運動(dòng)特點(diǎn)制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運動(dòng)。
師:像尺子下落這樣的運動(dòng)是一種常見(jiàn)的運動(dòng)。掛在線(xiàn)上的重物,如果把線(xiàn)剪斷,它就在重力的作用下,沿著(zhù)豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著(zhù)豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結合日常生活經(jīng)驗回答問(wèn)題。
生:不同物體下落快慢應該是不一樣的,下落快慢應該是由質(zhì)量決定,質(zhì)量大的下落快,質(zhì)量小的下落快慢。
師:這位同學(xué)回答得對不對呢?大家看我來(lái)做幾個(gè)實(shí)驗。
演示實(shí)驗
(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時(shí)釋放,結果金屬片先著(zhù)地。教師不發(fā)表意見(jiàn),繼續做實(shí)驗。分別將實(shí)驗內容和實(shí)驗結果板書(shū)在黑板上。
(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團,再次與硬幣同時(shí)釋放,結果兩者幾乎同時(shí)落地。
(3)將兩個(gè)完全一樣的紙片,一個(gè)捏成團,一個(gè)平展,則紙團下落快。
師:物體下落快慢是由質(zhì)量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說(shuō)?
生:第2個(gè)實(shí)驗和第三實(shí)驗都說(shuō)明了這個(gè)問(wèn)題,特別是第3個(gè)問(wèn)題,質(zhì)量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現在覺(jué)得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒(méi)有空氣阻力,物體的下落快慢應該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來(lái)做一個(gè)實(shí)驗驗證一下。
驗證—牛頓管實(shí)驗
師:剛才的實(shí)驗現象驗證了我們的猜想,在沒(méi)有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。
師:1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時(shí)釋放,它們同時(shí)落在月球表面,這是通過(guò)電視轉播過(guò)的。
2、新授環(huán)節
(1)自由落體運動(dòng)
師:物體若在沒(méi)有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點(diǎn)?
生:沒(méi)有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學(xué)中把這種只受重力作用,由靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)叫做自由落體運動(dòng)。
自由落體運動(dòng):在只受重力的情況下,由靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)。
師:我們日常生活中見(jiàn)到的落體運動(dòng)是自由落體運動(dòng)嗎?比如開(kāi)始測反應時(shí)間的尺子的下落運動(dòng)是自由落體運動(dòng)嗎?
生:肯定不是,因為在地球表面大氣層內,沒(méi)有空氣的情況是不存在的。
師:說(shuō)得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運動(dòng)是不存在的,只是一種理想運動(dòng)模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運動(dòng)近似看作自由落體運動(dòng)。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體運動(dòng)。
(2)自由落體運動(dòng)的運動(dòng)規律
師:做自由落體運動(dòng)的物體的運動(dòng)規律是什么呢?速度隨時(shí)間是如何變化的?位移隨時(shí)間又是如何變化的,我們該如何來(lái)研究它的運動(dòng)規律呢?
生:利用打點(diǎn)計時(shí)器。先選擇一個(gè)物體,這個(gè)物體必須密度大,實(shí)心,體積不要太大,這樣的話(huà)就可以把這個(gè)物體由靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)近似看成自由落體運動(dòng)。接著(zhù)用打點(diǎn)計時(shí)器來(lái)研究物體的運動(dòng)規律。
師:請同學(xué)們自己設計并進(jìn)行實(shí)驗,將紙帶的處理結果告訴我。
學(xué)生設計、操作并處理實(shí)驗結果
總結分析運動(dòng)規律
師:實(shí)驗結論是什么?
生:自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
師:如何得出這個(gè)結論?
生:根據實(shí)驗得到的紙帶,我猜想它是勻加速運動(dòng)。于是我用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的運動(dòng)規律
來(lái)驗證紙帶,結果證明自由落體運動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)。
師:回答得非常正確!自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),這個(gè)結論我們要牢記。
師:那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結果在9.4左右,方向是豎直向下,因為物體是豎直向下勻加速的.,所以加速度方向應該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學(xué)的結果呢?
生:我的也差不多。
關(guān)鍵點(diǎn)提問(wèn)
師:大家用的是質(zhì)量不同的重錘做的實(shí)驗,為什么求出來(lái)的加速度結果差不多呢?
生:雖然重錘質(zhì)量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運動(dòng),而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運動(dòng)的運動(dòng)情況是完全一樣的。所以測出來(lái)的結果差不多是符合事實(shí)的。
總結歸納重力加速度
師:同學(xué)們剛才測量計算出來(lái)的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實(shí)驗發(fā)現,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、緯度越高,g越來(lái)越大;2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,都按9.8m/s2計算。
3、鞏固練習
例1、下列說(shuō)法正確的是(BD)
A.物體從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)叫做自由落體運動(dòng)
B.物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)叫做自由落體運動(dòng)
C.從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運動(dòng)。
D.從靜止開(kāi)始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因為阻力與重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運動(dòng)。
例2、下列說(shuō)法不正確的是(A)
A. g是標量,有大小無(wú)方向。
B.地面不同地方g不同,但相差不大。
C.在同一地點(diǎn),一切物體的自由落體加速度一樣。
D.在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1:2,體積之比是4:1,同時(shí)從同一高度自由落下,求下落的時(shí)間之比,下落過(guò)程中加速度之比。
解:因為都是自由落體運動(dòng),高度一樣,所以下落時(shí)間一樣,1:1;下落過(guò)程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、經(jīng)過(guò)多長(cháng)時(shí)間落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
自由落體運動(dòng)方案4
【教學(xué)目的】:
1、通過(guò)觀(guān)察現象,了解分析物理規律的方法。
2、理解什么是自由落體運動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
3、理解什么是自由落體加速度,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。
4、掌握自由落體運動(dòng)的規律。
【器材及方法】:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個(gè)小鉤碼;牛頓管
2、方法:通過(guò)小實(shí)驗和邏輯推理啟發(fā)式教學(xué)。
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
不同物體下落的加速度都是重力加速度。
【教學(xué)過(guò)程】:
一、什么是自由落體運動(dòng)。
如圖:一個(gè)物體離地h高處,當把細繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著(zhù)豎直方向下落,這種運動(dòng)即為自由落體。問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
實(shí)驗討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時(shí)從同高處下落,哪個(gè)先落地?(動(dòng)手做)
現象:粉筆先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
實(shí)驗討論2、一個(gè)乒乓球和一個(gè)鉤碼同時(shí)從同高處下落,誰(shuí)先落地?
現象:鉤碼先落地。感覺(jué):重的物體先落地。
實(shí)驗討論3、把小紙片揉成團再重做實(shí)驗討論2。
現象:兩者差不多同時(shí)落地。
問(wèn)題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關(guān)?
首先我們來(lái)用一種巧妙的推理方法來(lái)進(jìn)行推理:(討論)
1、假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
2、而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應如何?(答:整體下落速度最快)。
3、而如把兩塊石頭拴在一起時(shí),下落快的會(huì )被下落慢的拖著(zhù)而減慢;下落慢的會(huì )被下落快的拖著(zhù)而加快,結果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)
4、這與重的物體先落地的結論矛盾。實(shí)驗:用牛頓管做實(shí)驗,大家看到:真空管內的形狀質(zhì)量都不同的金屬片、小張片當管直立過(guò)來(lái)時(shí),它們同時(shí)到過(guò)管底。
結論:說(shuō)明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無(wú)關(guān)!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規律,而應深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實(shí)驗總結出本質(zhì)的東西,得出物理規律。為什么會(huì )有這種結果呢?我們來(lái)看看自由落體運動(dòng)的特點(diǎn):
二、自由落體運動(dòng)的特點(diǎn):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)叫做自由落體運動(dòng)。
1、條件:
、、物體只受重力作用;
、、從靜止開(kāi)始下落。
2、運動(dòng)性質(zhì):它是一種初速度為零的勻速直線(xiàn)運動(dòng)。
3、運動(dòng)規律:因為物體只受重力,據有:如果在相同地區,不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運動(dòng)速度和從同高度下落至地面的時(shí)間都相同,與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。
那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
三、重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實(shí)驗:測重力加速度的方法。課本第51頁(yè)圖2—24中是一個(gè)小球從某高度自由下落時(shí)用頻閃照相機(每隔相同時(shí)間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個(gè)小球是同一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置疊加的結果,從圖中可讀出相鄰的`時(shí)間里小球發(fā)生的位移。根據(T為頻閃照相機的拍攝時(shí)間),即可求出重力加速度。
3、根據用不同的小球重復實(shí)驗表明:同一地區,不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書(shū)中表中可知:
、偻痪暥鹊貐^重力加速度相同。
、诰暥仍礁咧亓铀俣仍酱。
、弁ǔS嬎阒,重力加速度取,粗略計算中取。
四、總結。
1、自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
2、不同物體的重力加速度在同地區相同,不同地區重力加速度與緯度有關(guān)。
3、自由落體運動(dòng)的規律是,凡是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的推論也適用于自由落體運動(dòng)。
練習:
1、想測出一幢樓的高度,你用所學(xué)過(guò)的知識設計測量方案。
2、一個(gè)物體從塔頂自由下落,在到達地面前最后1秒內的位移是整個(gè)位移的9/25,求塔高。
3、求一個(gè)物體自由下落,從下落時(shí)起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。
自由落體運動(dòng)方案5
一、教學(xué)任務(wù)分析
《自由落體運動(dòng)》是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律在實(shí)際中的一個(gè)具體應用。重點(diǎn)放在科學(xué)探究過(guò)程的實(shí)踐、科學(xué)方法的運用和相關(guān)知識的靈活應用上,對改變學(xué)生學(xué)習方式來(lái)說(shuō)具有重要的意義。
學(xué)習本節內容所需準備的知識和技能主要有:(1)勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律;(2)會(huì )用dis實(shí)驗測量勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的加速度。
將自由落體運動(dòng)的內容分成若干個(gè)子課題,學(xué)生分組,并認領(lǐng)探究的課題。
通過(guò)子課題1引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無(wú)關(guān),得出自由落體運動(dòng)的定義;
通過(guò)子課題2和專(zhuān)題3得出自由落體運動(dòng)的性質(zhì)和重力加速度。
通過(guò)實(shí)例分析,掌握自由落體的規律,解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
本節內容采用學(xué)習包的形式編寫(xiě),目的在于改變傳統的教與學(xué)的方式,在教師指導下,學(xué)生通過(guò)自主活動(dòng),做到“資料自己找,實(shí)驗自己做,問(wèn)題自己答,小結自己寫(xiě),效果自己評”,在探究活動(dòng)中體驗合作探究的學(xué)習過(guò)程、認識研究性學(xué)習的特點(diǎn),感悟科學(xué)方法的應用和科學(xué)態(tài)度對探究的成功的重要作用,為今后的持續發(fā)展奠定基礎。
二、教學(xué)目標
1、知識與技能
。1)知道自由落體運動(dòng)的定義。
。2)理解自由落體運動(dòng)的性質(zhì)。
。3)知道自由落體運動(dòng)的實(shí)際意義。
。4)知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點(diǎn)重力加速度略有不同。
。5)掌握自由落體運動(dòng)的規律,能用規律解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
2、過(guò)程與方法
。1)在探究自由落體運動(dòng)的過(guò)程中,通過(guò)小組成員間分工合作,獲取、搜集、處理、表達信息的過(guò)程,感受科學(xué)探究的一般過(guò)程和方法。
。2)在運用網(wǎng)絡(luò )、多媒體和dis等手段進(jìn)行探究活動(dòng)的過(guò)程中,感受信息技術(shù)對探究活動(dòng)的支撐作用。
。3)通過(guò)對自由落體運動(dòng)實(shí)際意義的分析,認識理想模型這一科學(xué)方法。
。4)通過(guò)用頻閃照片研究落體運動(dòng)的性質(zhì)、實(shí)驗測量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過(guò)程,經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)驗、觀(guān)察、數據處理分析等研究過(guò)程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
。1)通過(guò)對落體運動(dòng)快慢爭論的物理學(xué)史介紹,領(lǐng)略伽利略對科學(xué)嚴謹執著(zhù)的態(tài)度和敢于對前人,尤其是權威大膽質(zhì)疑的精神,激發(fā)探究的興趣和欲望。
。2)通過(guò)對伽利略落體運動(dòng)研究過(guò)程的物理學(xué)史介紹,體驗和學(xué)習“提出假設-數學(xué)推理-實(shí)驗驗證”的科學(xué)方法,感悟科學(xué)方法在人類(lèi)認識自然和應用中的作用。
。3)通過(guò)小組成員間根據子課題研究?jì)热,明確各自擔任的角色和任務(wù),在探究的過(guò)程,體驗具體分工、合作的愉悅和經(jīng)驗,增強責任感,樂(lè )于與人合作,并善于與人合作。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):
。1)物體自由下落的快慢與物體所受的重力無(wú)關(guān)。
。2)自由落體運動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),加速度是g 。
難點(diǎn):自由落體運動(dòng)的規律及其應用。
四、教學(xué)資源
1、器材:五分硬幣和紙片、錢(qián)毛管和抽氣機、頻閃照片、dis多種傳感器、書(shū)簽、反應時(shí)間尺、計算器、其他器材等。
2、internet 網(wǎng)絡(luò )、圖書(shū)資料等。
3、自制課件。
五、教學(xué)設計思路
本設計的內容主要包括四個(gè)方面:一是自由落體運動(dòng)的定義;二是自由落體運動(dòng)的性質(zhì);三是測量自由落體運動(dòng)的加速度;四是自由落體運動(dòng)的規律及其應用。
本設計的基本思路是:學(xué)生組成小組,在教師的指導下根據總課題自由落體運動(dòng)提出系列性問(wèn)題或子課題,然后通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習、查找資料、交流討論、探究實(shí)驗解決問(wèn)題,最后進(jìn)行小結、交流和評價(jià)。
本設計要突出的重點(diǎn)是:物體自由下落的快慢與物體所受的重力無(wú)關(guān);自由落體運動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),加速度是g 。
方法是:通過(guò)專(zhuān)題1,紙片和硬幣實(shí)驗、錢(qián)毛管實(shí)驗、月球實(shí)驗介紹、亞里士多德和伽利略關(guān)于落體運動(dòng)快慢的爭論的介紹,引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無(wú)關(guān);通過(guò)專(zhuān)題2和專(zhuān)題3,讓學(xué)生通過(guò)初步觀(guān)察、提出猜想、設計方案、實(shí)驗驗證等過(guò)程得出自由落體運動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻變速直線(xiàn)運動(dòng),加速度是g 。
本設計要突破的難點(diǎn)是:自由落體運動(dòng)的規律及其應用。
方法是:通過(guò)制作反應時(shí)間尺測量反應時(shí)間和滴水法測重力加速度等實(shí)例分析,掌握用規律解決生活實(shí)際中的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
本設計重視概念和規律的形成過(guò)程以及伴隨這一形成過(guò)程的科學(xué)方法和物理學(xué)史的教育,著(zhù)重培養學(xué)生獲取、搜集、處理、表達信息的能力以及觀(guān)察、分析、推理的能力。
完成本設計的教學(xué)任務(wù)需2~3課時(shí)。
六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說(shuō)明
情景實(shí)驗和設問(wèn)
通過(guò)演示實(shí)驗,以“馬路邊夾錢(qián)騙術(shù)”創(chuàng )設情景,指出落體運動(dòng)是生活中常見(jiàn)的一種運動(dòng),提出“落體運動(dòng)具有怎樣的性質(zhì)和規律”的問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。
活動(dòng)i和活動(dòng)ii學(xué)生分組和探索研究
通過(guò)對學(xué)生進(jìn)行分組、確定子課題及研究?jì)热、明確角色和任務(wù)分工。學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò )資源和書(shū)籍資料,自主研究、制定課題計劃書(shū)和進(jìn)度表,并將搜集到的資料匯總、分析、整合,初步做成ppt 、網(wǎng)頁(yè)、作品等形式。然后,小組內部進(jìn)行交流和觀(guān)看成果,進(jìn)一步修改和完善課件或作品。
活動(dòng)iii子課題展示
通過(guò)學(xué)生分組展示和交流研究成果,得出自由落體運動(dòng)的定義、運動(dòng)性質(zhì)和重力加速度,引入理想模型、“提出假設-數學(xué)推理-實(shí)驗驗證”等物理思想和科學(xué)方法。
活動(dòng)iv師生評價(jià)
由教師和學(xué)生組成課題評審團,一方面對學(xué)生開(kāi)題研究方案進(jìn)行評審,另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據成果交流情況評出創(chuàng )意獎、特別獎等各獎項,進(jìn)行表彰和鼓勵,并提出改進(jìn)意見(jiàn),評獎面可適當大一些,主要起鼓勵作用。
活動(dòng)v 、活動(dòng)vi和活動(dòng)vii自由落體運動(dòng)的規律及其應用
通過(guò)“大家談”的方式,讓學(xué)生小結自由落體規律。然后,教師通過(guò)實(shí)例1和實(shí)例2的分析,進(jìn)一步理解自由落體運動(dòng)的規律在實(shí)際生活中的應用。
問(wèn)題設計方案
通過(guò)設置課后思考題,鼓勵學(xué)生制作反應尺測量反應時(shí)間,測量不同人群的反應時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數據,總結反應時(shí)間跟哪些因素有關(guān),實(shí)現“帶著(zhù)問(wèn)題進(jìn)課堂、帶著(zhù)問(wèn)題出課堂”的教學(xué)設計意圖。
七、教學(xué)案例
。ㄒ唬┱n前準備
1、學(xué)生方面所做的準備
學(xué)生分組:以自愿結合為原則,每4~6人分為一組。
角色和任務(wù)分工:根據自身的特點(diǎn),學(xué)生自主選擇和承擔對應子課題的`各項任務(wù)。每組可設資料搜集員,整理員、展示員,實(shí)驗員、制作發(fā)明員、組長(cháng)(兼)等。
課題選題:包括教師指定選題和學(xué)生自主選題。教師可根據學(xué)生的知識水平和研究能力,可以提供一系列可操作的課題供學(xué)生選擇,也可以由學(xué)生自主選擇有興趣、能操作的課題,然后填寫(xiě)選題意向表!
其他課題:需由指導老師主持開(kāi)題評審會(huì )對學(xué)生課題研究方案進(jìn)行評審。
2、教師方面所做的準備
創(chuàng )設學(xué)習的情境:從本節課的生活背景出發(fā),激發(fā)學(xué)生學(xué)習自由落體運動(dòng)的興趣。
編寫(xiě)課前導學(xué):學(xué)生自主學(xué)習應考慮時(shí)間的合理性,高中生課后作業(yè)較多,為了讓學(xué)生有寬裕的課前自主時(shí)間,開(kāi)展研究性學(xué)習。教師應根據具體要求,編寫(xiě)了“課前導學(xué)”,在“課前導學(xué)”中為學(xué)生提供了學(xué)法指導,針對所學(xué)內容,提供一些相關(guān)的學(xué)習方法(盡量實(shí)用、豐富些)讓學(xué)生參考,重在引導學(xué)生圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)展開(kāi)思考,發(fā)現疑點(diǎn),提高學(xué)習效率。
教師搜集選題意向表:按照學(xué)生的意向分組,最后宣布分組名單。
各課題組制定研究方案,自主開(kāi)展研究活動(dòng):鼓勵學(xué)生把發(fā)現的問(wèn)題和別人交流討論,并認真填寫(xiě)研究過(guò)程的記錄表格。教師可指導學(xué)生利用工具書(shū),網(wǎng)絡(luò )、圖書(shū)館等輔助手段去解決問(wèn)題(學(xué)會(huì )搜集信息,與人的終身學(xué)習休戚相關(guān))。實(shí)再解決不了的(包括學(xué)生課前自學(xué)時(shí)發(fā)現的其它問(wèn)題),由每組的組長(cháng)把問(wèn)題反饋給教師,然后匯總給課代表(作簡(jiǎn)單統計),再反饋給任科老師。通過(guò)反饋,讓每個(gè)學(xué)生都有機會(huì )暢所欲言,尊重其權利。
成立課題評審團:由每個(gè)課題組的一名代表和指導老師組成評審團,一方面對學(xué)生開(kāi)題研究方案進(jìn)行評審,另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據成果交流情況評出創(chuàng )意獎、特別獎等各獎項,進(jìn)行表彰和鼓勵,并提出改進(jìn)意見(jiàn)。評獎面可適當大一些,主要起鼓勵作用。
。ǘ┲饕虒W(xué)過(guò)程
1、學(xué)生分組交流各自專(zhuān)題的研究結果(以下課題供參考)
子課題1:關(guān)于落體運動(dòng)快慢的爭論
問(wèn)題:輕重不同的物體下落快慢相同嗎?
實(shí)驗:
a.紙片和硬幣。
b.紙片揉成團和硬幣。
c.錢(qián)毛管實(shí)驗。
d.月球實(shí)驗介紹。
e.物理學(xué)史:介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。
小結:物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無(wú)關(guān),從而得出自由落體的定義。
教師進(jìn)一步指出:
。1)自由的含義:不受空氣阻力的作用。
。2)自由落體運動(dòng)的條件:初速為0(從靜止開(kāi)始下落),只受重力作用。
。3)實(shí)際意義:在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí),如果落體運動(dòng)的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略,則可以看成是自由落體運動(dòng)。這種為了突出問(wèn)題的本質(zhì),采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成為理想模型法。
子課題2:自由落體運動(dòng)性質(zhì)的研究
初步觀(guān)察落體運動(dòng)的特點(diǎn):得出其是初速為0的加速運動(dòng)。
提出猜想:自由落體運動(dòng)是初速為0的勻加速運動(dòng)嗎?
設計方案。
實(shí)驗驗證。
展示自由落體運動(dòng)的頻閃照片,介紹研究方法。
物理學(xué)史:介紹伽利略對落體運動(dòng)性質(zhì)的研究過(guò)程(提出假設-數學(xué)推理-斜面實(shí)驗)。
小結:自由落體運動(dòng)是初速為0的勻加速運動(dòng)。
子課題3:測量自由落體運動(dòng)的加速度
。1)重力加速度的定義:教師可指出當我們學(xué)完牛頓第二定律后,再回過(guò)頭來(lái)推導為什么自由落體運動(dòng)的加速度是g 。
。2)方向:豎直向下。
。3)大。涸O計方案測量自由落體運動(dòng)物體重力加速度的數值:例如稱(chēng)重法,滴水法,dis實(shí)驗(光電門(mén),位移傳感器,力傳感器)等。
。4)通過(guò)表格比較不同地方的重力加速度,找出規律,指出標準值的含義。
。ㄆ渌诱n題)略
2、師生評價(jià)
對學(xué)生開(kāi)題研究方案進(jìn)行評審,并以投票方式對各組成果進(jìn)行評議,根據成果交流情況評出創(chuàng )意獎、特別獎等各獎項,進(jìn)行表彰和鼓勵,并提出改進(jìn)意見(jiàn)。評獎面可適當大一些,主要起鼓勵作用。
3、自由落體運動(dòng)的規律及其運用
。1)學(xué)生小結自由落體的規律,得出計算公式。
。2)實(shí)例1分析:破解“夾錢(qián)”騙術(shù)。
模擬實(shí)驗:夾書(shū)簽。教師指出這個(gè)實(shí)驗可以檢驗人反應的靈敏程度,引出反應時(shí)間概念。
教師拿出一根神秘的尺子檢測學(xué)生,直接得出反應時(shí)間,讓學(xué)生猜一猜這把尺子的奧秘。引導學(xué)生分析測量方法,布置課后繼續研究工作。
。3)實(shí)例2分析:滴水法測重力加速度。我們先在水龍頭下放一個(gè)盤(pán)子,調節水龍頭閥
門(mén),使第一個(gè)水滴到盆子的瞬間,第二個(gè)水滴正好從閥門(mén)處開(kāi)始下落(邊聽(tīng)水滴碰盤(pán)子的響聲邊注視閥門(mén)處的水滴),問(wèn)需要測出哪些物理量,就可以測出重力加速度,并寫(xiě)出計算公式。
4、課后研究
制作反應尺,測量反應時(shí)間:測量不同人群的反應時(shí)間(性別,年齡,職業(yè)等),研究采集到的數據,總結反應時(shí)間根哪些因素有關(guān)?
自由落體運動(dòng)方案6
【課標要求】
(1)通過(guò)史實(shí),初步了解近代實(shí)驗科學(xué)產(chǎn)生的背景,認識實(shí)驗對物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
(2)經(jīng)歷勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的實(shí)驗研究過(guò)程,了解勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律,體會(huì )實(shí)驗在發(fā)現自然規律中的作用。
【教材分析】
選自人教版普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)《物理》(必修1)第二章《勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的研究》第四節《自由落體運動(dòng)》。
落體運動(dòng)是一種常見(jiàn)的運動(dòng),伽利略對自由落體運動(dòng)的研究意義重大。關(guān)于自由落體運動(dòng)的學(xué)習分成兩節來(lái)講授。本節按照伽利略對自由落體運動(dòng)的研究過(guò)程和科學(xué)思維過(guò)程,使學(xué)生認識自由落體運動(dòng)。下一節通過(guò)演示、實(shí)驗、分析得出自由落體運動(dòng)的規律,明確重力加速度的意義,使學(xué)生對自由落體運動(dòng)規律有具體、深入的認識。
【學(xué)情分析】
在前面的教學(xué)中,學(xué)生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念,并用電磁打點(diǎn)計時(shí)器研究過(guò)勻速直線(xiàn)運動(dòng)和勻變速直線(xiàn)運動(dòng),同時(shí)對物理學(xué)中的理想模型有了一定的認識,具備了初步的邏輯思維能力和運用控制變量的研究方法。
【任務(wù)分析】
教學(xué)問(wèn)題從生活中來(lái)(通過(guò)“測反應時(shí)間”的游戲,引起學(xué)生的興趣、質(zhì)疑,引出課題)→運用合作學(xué)習方式展開(kāi)討論(引導學(xué)生注意直覺(jué)經(jīng)驗和邏輯推理的矛盾,使學(xué)生明確下一步要解決的問(wèn)題)→利用分組實(shí)驗組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗探究(引導學(xué)生與情景對話(huà),學(xué)生之間協(xié)商,積極主動(dòng)的建構自己的知識和邏輯思維)→討論問(wèn)題,回到生活中(利用錢(qián)毛管的演示,使學(xué)生認識到探究現象背后的實(shí)質(zhì)原因是必須考慮外界因素的影響)→學(xué)生自主實(shí)驗探究自由落體運動(dòng)(對物體情景的分析,實(shí)驗數據的處理,逐步引導學(xué)生探究物理情景之間的物理量的關(guān)系)
【教學(xué)目標】
1、知識與技能
(1)認識自由落體運動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運動(dòng)是在理想條件下的運動(dòng)。
(2)能用打點(diǎn)計時(shí)器得到相關(guān)的運動(dòng)軌跡,并能自主分析紙帶上記錄的位移與時(shí)間等運動(dòng)信息。
(3)初步了解探索自然規律的科學(xué)方法,培養學(xué)生的觀(guān)察、概括能力。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)對落體運動(dòng)的實(shí)驗探究,初步學(xué)習使用變量控制法。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)
(1)通過(guò)實(shí)驗探究落體運動(dòng)的規律,激發(fā)學(xué)習興趣,增強求知的欲望。
(2)調動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣,培養邏輯思維能力及表述能力。
(3)滲透物理方法的教育,在研究物理規律的過(guò)程中抽象出一種物理模型──自由落體。
(4)培養學(xué)生仔細觀(guān)察、認真思考、積極參與、勇于探索的精神。
(5)培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、對自由落體運動(dòng)概念的認識和理解。
2、“觀(guān)念→思考→推理→猜想→驗證”是本節的重點(diǎn)思路,也是培養良好思維習慣的重要過(guò)程。
【設計思想】
現代學(xué)習理論認為學(xué)生進(jìn)入課堂學(xué)習之前對世界和事物有先入為主的認識,教師的教學(xué)要引導學(xué)生闡發(fā)他們已有的理解,激起新舊知識的矛盾,進(jìn)行有針對性的教學(xué)。
為了全面完成各項教學(xué)目標,本節教學(xué)設計以實(shí)驗探索為主線(xiàn),充分展現隱含在本節內容中的科學(xué)探究方法和科學(xué)思維方式。首先,通過(guò)“測反應時(shí)間”的實(shí)驗游戲激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,引出研究的問(wèn)題──落體運動(dòng),接著(zhù)從生活經(jīng)驗和亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行巧妙的推理,使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地,引起學(xué)生探究的興趣。在此基礎上學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗探究,通過(guò)對實(shí)驗結果的分析和討論得出初步結論,提出物體下落快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)的設想;再進(jìn)一步通過(guò)教師演示“毛錢(qián)管”實(shí)驗進(jìn)一步驗證設想。最后再由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗探究,利用打點(diǎn)計時(shí)器,記錄自由落體運動(dòng)的信息,為下一節定量地探究自由落體運動(dòng)規律做好準備。
由于本節課學(xué)生自主實(shí)驗探究的活動(dòng)較多,故采用學(xué)生分組實(shí)驗模式進(jìn)行課堂活動(dòng),以小組為單位進(jìn)行教師引導下的科學(xué)探究,加強小組同學(xué)間的討論與交流,師生間的相互反饋,培養學(xué)生合作學(xué)習的`精神。課堂以問(wèn)題和小組交流貫穿教學(xué)的始終,不斷提出新問(wèn)題,不斷解決新問(wèn)題,培養學(xué)生的邏輯思維能力。
【教學(xué)方法】
教師演示、引導,學(xué)生實(shí)驗探究,討論、交流學(xué)習成果。
【教學(xué)過(guò)程】
一、引入新課
我們已經(jīng)學(xué)習勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律,下面我們一起來(lái)研究我們常見(jiàn)的運動(dòng)──落體運動(dòng)。
二、進(jìn)行新課
1.活動(dòng)設計:測“反應時(shí)間”
教師活動(dòng):課前設計制作好“測反應時(shí)間尺”(在一約50cm長(cháng)的尺的一面標記上自由下落對應長(cháng)度所用的時(shí)間,以一面朝向學(xué)生)
引出問(wèn)題:“一般刻度尺是用來(lái)測量什么的?”
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生習慣性回答:測長(cháng)度。
教師活動(dòng):老師手中的這把尺很神奇,它不僅能測量長(cháng)度,還能測量時(shí)間,并且能測出同學(xué)們的大腦反應時(shí)間,誰(shuí)想知道自己的大腦反應時(shí)間是多少?可以用我的這把尺來(lái)測量。(選3~4名學(xué)生上來(lái)玩“測反應時(shí)間”的游戲。)
學(xué)生抓住尺的同時(shí)就報出其反應時(shí)間,可采用“比比誰(shuí)的反應時(shí)間短”的方式調動(dòng)學(xué)生積極性。(實(shí)際教學(xué)效果表明學(xué)生對這一活動(dòng)非常感興趣,踴躍參與)
設計說(shuō)明:在此將教材中的“做一做”欄目中的“測定反應時(shí)間”改為放在課前引入,目的是通過(guò)這一游戲產(chǎn)生“驚奇”效果,激發(fā)學(xué)生探究的興趣,增強學(xué)生的感性認識,激發(fā)學(xué)習物理的興趣,活躍課堂氣氛。
2.引入課題
教師活動(dòng):同學(xué)們一定想知道這把尺為什么能測出你的反應時(shí)間。它的“奧秘”與我們今天要認識和研究的一種運動(dòng)密切相關(guān)。
錄像演示:
a.石頭從空中落下
b.重力使屋檐下的雨滴下落
c.樹(shù)葉從樹(shù)上豎直飄落
教師引問(wèn):觀(guān)察并指出以上物理情景中物體相似的運動(dòng)特點(diǎn)。
學(xué)生活動(dòng):觀(guān)察,思考,總結。
教師活動(dòng):教師在學(xué)生表述的基礎上總結:畫(huà)面中的物體都是從高處落到地處,這類(lèi)下落的運動(dòng)稱(chēng)為落體運動(dòng),這節課我們一起來(lái)研究落體運動(dòng)是否具有一定的規律。
設計說(shuō)明:從生活中構建物理情景或模型,以培養學(xué)生在生活中聯(lián)系物理知識的好習慣。
3.關(guān)于落體運動(dòng)的進(jìn)一步思考
A.提出問(wèn)題
落體運動(dòng)的快慢與什么因素有關(guān)?(可以用觀(guān)看賽跑的生活情景來(lái)說(shuō)明我們研究物體運動(dòng)往往首先關(guān)心的是物體運動(dòng)的快慢,從而直接引入該問(wèn)題)
(1)提示學(xué)生想象生活中經(jīng)常見(jiàn)到的落體運動(dòng)(或具體舉例)。
提出疑問(wèn):以經(jīng)驗來(lái)看是否重的物體一定下落得快?
(2)直接經(jīng)驗:重得物體下落快──也是歷史上亞里士多德認可的觀(guān)點(diǎn)(簡(jiǎn)介亞里士多德)。
學(xué)生小組內相互交流對落體運動(dòng)快慢的經(jīng)驗感受。
設計說(shuō)明:此環(huán)節將對落體運動(dòng)的研究落實(shí)在其運動(dòng)的快慢上,直接問(wèn)“是否重的物體一定下落得快”是為了更易進(jìn)入主題。
B.引導學(xué)生從亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行邏輯推理,得出矛盾。
相互矛盾的結論既是對學(xué)生頭腦中錯誤概念的震撼,也是激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習的手段,學(xué)生進(jìn)行邏輯推理,可相互討論,然后小組代表舉手發(fā)言,其余傾聽(tīng)、思考。
邏輯推理為后面的研究指明了方向,使學(xué)生明確下一步要解決的問(wèn)題。
C.組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗探究
(1)教師引導學(xué)生設計實(shí)驗,分別用一枚硬幣(一元的效果不錯)、兩枚和硬幣大小面積相同的硬紙片、一枚粘有硬紙片的硬幣、一粒小塑料球,一團棉花(質(zhì)量要比小塑料球的大)來(lái)比較輕重不同或相同的物體下落快慢。
、僖幻队矌排c一枚與硬幣面積相同的紙片等高同時(shí)下落,比較下落快慢。
、谝幻队矌排c一枚粘有面積相同的紙片的硬幣等高同時(shí)下落,比較下落快慢。
、蹖⒁幻队布埰瑘F成團,與另一枚大小面積相同的硬紙片等高同時(shí)下落,比較下落快慢。
、芤涣P∷芰锨蚺c一大團棉花等高同時(shí)下落,比較下落快慢。
設計說(shuō)明:學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中教師在各個(gè)小組間巡視,收集學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中會(huì )出現的問(wèn)題,引導學(xué)生在實(shí)驗操作時(shí)如何創(chuàng )設實(shí)驗條件(如怎樣保證等高同時(shí)釋放等);啟發(fā)學(xué)生注意總結實(shí)驗現象中兩物體下落快慢與物體輕重進(jìn)行關(guān)聯(lián)比較。
學(xué)生準備材料:硬幣、紙片。課前要求學(xué)生準備材料時(shí)并沒(méi)有告知學(xué)生具體用途,學(xué)生對此充滿(mǎn)好奇,這也從一個(gè)側面調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習興趣。
(2)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗與探究,小組成員分工進(jìn)行實(shí)驗操作、觀(guān)察記錄,在實(shí)驗現象的基礎上進(jìn)行分析、討論,得出本小組的結論。
結論一般有三種情況:
A.重的物體下落快;B.輕重不同而下落快慢相同;C.輕重相同而下落快慢不同。
考慮到如果能有與直覺(jué)經(jīng)驗完全相反的現象出現,學(xué)生的認識會(huì )更明確,故增加了“一粒小塑料球與一大團棉花下落快慢比較”的實(shí)驗設計,體現“輕的物體可以比重的物體下落快”。
(3)分析小節
(a)選小組代表描述所觀(guān)察的實(shí)驗情景及小組的討論。
(b)在學(xué)生探究的基礎上教師講解,引導學(xué)生明確:實(shí)驗結果顯示出物體下落快慢與其質(zhì)量沒(méi)有必然聯(lián)系。
設計說(shuō)明:教學(xué)的重心應放在精心準備的語(yǔ)言講解上,歸納、認識、分析、發(fā)現。作出科學(xué)猜想,然后驗證猜想,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育,強化學(xué)生對自行探究問(wèn)題的過(guò)程與方法的理解。此處由學(xué)生做結論時(shí)可以的,但學(xué)生的結論不應是最后結論,最后結論應是教師給出的,以加深學(xué)生的認識。
4.進(jìn)一步探究影響物體下落快慢的因素
(1)引問(wèn):既然物體下落快慢與其質(zhì)量沒(méi)有必然聯(lián)系,實(shí)際生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素的影響。
學(xué)生從實(shí)驗現象和生活經(jīng)驗可以猜想到是空氣阻力影響。
(2)猜想:影響物體下落快慢的因素是空氣阻力嗎?
教師演示實(shí)驗,驗證猜想:毛錢(qián)管實(shí)驗。(可考慮用電腦課件,老師同步講解。)
(3)引導學(xué)生從觀(guān)察到的實(shí)驗現象得出結論。猜想、觀(guān)察、思考、理解、體會(huì )。學(xué)生在教師的引導下可以從實(shí)驗中得出結論:物體下落受到空氣阻力的影響。沒(méi)有空氣阻力時(shí),物體下落過(guò)程中運動(dòng)快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)。
通過(guò)毛錢(qián)管實(shí)驗使學(xué)生認識:(1)探究現象背后的實(shí)質(zhì)原因必須考慮或排除外界因素干擾。(2)科學(xué)實(shí)驗是科學(xué)探究的有效方法。
5.自由落體運動(dòng)的概念
(1)概念引入
引問(wèn):由于落體運動(dòng)受到空氣阻力影響,要想研究落體運動(dòng)就必須排除空氣阻力,那么,如果物體在下落過(guò)程中忽略空氣阻力,物體的受力有什么特征。
學(xué)生以原有的力學(xué)基礎可以很快答出:忽略空氣阻力,則物體只受重力作用。
(2)自由落體運動(dòng)
物體僅在重力作用下,從靜止(即初速度為零)開(kāi)始豎直下落的運動(dòng),叫做自由落體運動(dòng)。
學(xué)生思考,聯(lián)想,答問(wèn)。概念認識強調自由落體運動(dòng)實(shí)際上是一種理想條件下的運動(dòng),實(shí)際生活中物體受到空氣阻力,但一般重力大于空氣阻力。
6.學(xué)生自主實(shí)驗探究自由落體
(1)引問(wèn):若要研究某種運動(dòng)規律,我們可以采用怎樣的方法和器材?
學(xué)會(huì )回顧前面學(xué)習勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的體驗,可想到:利用打點(diǎn)計時(shí)器采用示蹤(軌跡記錄)法研究。
(2)組織學(xué)生分組實(shí)驗:利用打點(diǎn)計時(shí)器記錄重物的下落過(guò)程。(提醒學(xué)生操作注意事項)
(3)引導學(xué)生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析:
A.軌跡──直線(xiàn) 方向──豎直向下
B.變速──速度越來(lái)越大──比較相等時(shí)間內發(fā)生的位移。
小組實(shí)驗、操作、記錄、思考、交流討論,
(可提醒學(xué)生課前復習打點(diǎn)計時(shí)器的工作原理,重點(diǎn)強調任意兩個(gè)相鄰點(diǎn)(無(wú)論勻速或變速)的等時(shí)性。)
7.引導思考討論
引導學(xué)生認識到研究運動(dòng)規律的方法之一為尋找位移與時(shí)間的關(guān)系,故可以想到做s-t圖象,分析推測自由落體運動(dòng)規律。
基于本實(shí)驗的特點(diǎn),不容易確定起始點(diǎn),故不方便準確測出s,從而給s-t圖象的得出帶來(lái)一定難度,這一點(diǎn)可在下一節課探究自由落體運動(dòng)規律時(shí)解決。
三、課堂總結、點(diǎn)評
教師活動(dòng):讓學(xué)生概括總結本節的內容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結,其他同學(xué)在筆記本上總結,然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結內容。
學(xué)生活動(dòng):認真總結概括本節內容,并把自己這節課的體會(huì )寫(xiě)下來(lái)、比較黑板上的小結和自己的小結,看誰(shuí)的更好,好在什么地方。
設計說(shuō)明:總結課堂內容,培養學(xué)生概括總結能力。讓學(xué)生自己總結所學(xué)內容,允許內容的順序不同,從而構建他們自己的知識框架
【板書(shū)設計】
2.4自由落體運動(dòng)
一、測“反應時(shí)間”
二、生活中的落體運動(dòng)
三、關(guān)于落體運動(dòng)的進(jìn)一步思考
1.落體運動(dòng)的快慢與什么因素有關(guān)?
2.實(shí)驗探究
四、進(jìn)一步探究影響物體下落快慢的因素
五、自由落體運動(dòng)
【教學(xué)后記】
本節課從學(xué)生的“測反應時(shí)間游戲”引入,創(chuàng )設問(wèn)題情景,建立問(wèn)題期待,有效的激發(fā)學(xué)生學(xué)習的動(dòng)機。從生活情景中構建物理情景或模型,有利于學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)知識與社會(huì ),生活實(shí)際相聯(lián)系;在教學(xué)中,學(xué)生經(jīng)歷的實(shí)驗探究全過(guò)程就是一個(gè)學(xué)生充滿(mǎn)興趣和動(dòng)力去不斷解決問(wèn)題的過(guò)程,學(xué)生從中能體會(huì )逐步解決問(wèn)題的方法,提高解決問(wèn)題的能力,小組內的討論與交流活動(dòng)能有效的培養學(xué)生的合作學(xué)習能力。
自由落體運動(dòng)方案7
一、教學(xué)目標
1、理解自由落體運動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)
2、明確物體做自由落體運動(dòng)的條件
3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的
4、培養學(xué)生實(shí)驗、觀(guān)察、推理、歸納的科學(xué)意識和方法
5、通過(guò)對伽利略自由落體運動(dòng)研究的學(xué)習,培養學(xué)生抽象思維能力,并感受先輩大師崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
理解在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運動(dòng)中的加速度都相同是本節的重點(diǎn)
掌握并靈活運用自由落體運動(dòng)規律解決實(shí)際問(wèn)題是難點(diǎn)
三、教學(xué)方法
實(shí)驗—觀(guān)察—分析—總結
四、教具
牛頓管、抽氣機、電火花計時(shí)器、紙帶、重錘、學(xué)生電源、鐵架臺
五、教學(xué)過(guò)程
(一)、課前提問(wèn):初速為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的規律是怎樣的?
vt=at
s =at2/2
vt2 =2as
(二)、自由落體運動(dòng)
演示1:左手擲一金屬片,右手擲一張紙片,在講臺上方從同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)釋放,讓學(xué)生觀(guān)察二者是否同時(shí)落地.然后將紙片捏成紙團,重復實(shí)驗,再觀(guān)察二者是否同時(shí)落地.
結論:第一次金屬片先落下,紙片后落下,第二次幾乎同時(shí)落下。
提問(wèn):解釋觀(guān)察的現象
顯然,空氣對紙的阻力影響了紙片的下落,而當它被撮成紙團以后,阻力減小,紙片和金屬片才幾乎同時(shí)著(zhù)地。
假設紙片和金屬片處在真空中同時(shí)從同一高度下落,會(huì )不會(huì )同時(shí)著(zhù)地呢?
演示2:牛頓管實(shí)驗
自由落體運動(dòng):物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng),叫做自由落體運動(dòng)。
顯然物體做自由落體運動(dòng)的條件是:
。1)只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力。
。2)從靜止開(kāi)始下落
實(shí)際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不計,物體的下落也可以看做自由落體運動(dòng)。
。ㄈ┳杂陕潴w運動(dòng)是怎樣的直線(xiàn)運動(dòng)呢?
學(xué)生分組實(shí)驗(每二人一組)
將電火花計時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺上,讓紙帶穿過(guò)計時(shí)器,紙帶下方固定在重錘上,先用手提著(zhù)紙帶,使重物靜止在靠近計時(shí)器下放,然后接通電源,松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。
運用該紙帶分析重錘的運動(dòng),可得到:
1、自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)
2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2
(四)自由落體加速度
1、學(xué)生閱讀課文
提問(wèn):什么是重力加速度?標準值為多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)
2、重力加速度的.大小有什么規律?
。1)在地球上同一地點(diǎn),一切物體的重力加速度都相同。
。2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37頁(yè)表格可知,緯度愈高,數值愈大。
。3)在通常的計算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的計算中,還可以把g取作10m/s2
(五)自由落體運動(dòng)的規律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
。┱n外作業(yè)
1、閱讀《伽利略對自由落體運動(dòng)的研究》
2、教材第38頁(yè)練習八(1)至(4)題
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