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高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計(精選16篇)
作為一位不辭辛勞的人民教師,時(shí)常需要編寫(xiě)教學(xué)設計,教學(xué)設計是實(shí)現教學(xué)目標的計劃性和決策性活動(dòng)。那要怎么寫(xiě)好教學(xué)設計呢?下面是小編幫大家整理的高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 1
教學(xué)目標
1、知識與技能:理解自由落體運動(dòng)的實(shí)質(zhì)及相關(guān)概念,掌握自由落體運動(dòng)的規律。
2、過(guò)程與方法:通過(guò)演示實(shí)驗讓學(xué)生從觀(guān)察實(shí)驗中分析歸納出自由落體運動(dòng)的特點(diǎn),培養學(xué)生將形象思維轉化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規律的能力。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān):
。1)通過(guò)實(shí)驗、觀(guān)察、推理、歸納等科學(xué)知識和方法,培養學(xué)生透過(guò)現象看本質(zhì)的認識觀(guān);
。2)通過(guò)對自由落體運動(dòng)的學(xué)習,培養學(xué)生多層次考慮問(wèn)題的辯證唯物主義思想;
。3)通過(guò)多媒體技術(shù)的應用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養學(xué)生追求科學(xué)真理的學(xué)習品質(zhì)。
。4)讓學(xué)生感受到物理與科學(xué)和社會(huì )、生活的聯(lián)系,感受到科學(xué)的現實(shí)性。使學(xué)生產(chǎn)生強烈的求知欲,樂(lè )于探索自然現象和日常生活中的物理學(xué)道理,初步領(lǐng)略科學(xué)的美妙與和諧,體驗解決問(wèn)題時(shí)的喜悅。培養學(xué)生合作意識與協(xié)作精神。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):認識自由落體運動(dòng)是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線(xiàn)運動(dòng),并能應用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律解決自由落體運動(dòng)的問(wèn)題.
難點(diǎn):
。1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無(wú)直接關(guān)系。
。2)同一地點(diǎn)自由落體運動(dòng)中不同物體下落的加速度都為g。
教學(xué)過(guò)程設計
一、引入新課
同學(xué)們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見(jiàn)聞。老師有一次在街上看見(jiàn)一個(gè)江湖騙子在行騙,現在我將他的騙術(shù)再現一下:
這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個(gè)手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當看到我松手時(shí),你就立刻去捏鈔票。
騙子說(shuō):“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢(qián)”。
現在請三位反應敏捷的同學(xué)上臺來(lái)試試,看能否捏得住鈔票。
事實(shí)證明,絕大多數人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學(xué)道理,學(xué)習完本節內容就知道了。
二、新課教學(xué)
[板書(shū):第3節勻變速直線(xiàn)運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)]
師:現在我們來(lái)研究掛在細線(xiàn)下靜止的小球,小球受哪些力的作用?
生:重力和拉力
師:如果把線(xiàn)剪斷,小球下落后受什么力作用?
生:重力和空氣阻力(較。
師:那么,小球將在什么方向上運動(dòng)?
生:沿豎直方向下落
演示:用火將繩子剪斷,小球下落。
這就是我們常見(jiàn)的物體自由下落的現象。將輕重不同的物體從同一高度同時(shí)靜止釋放,快慢相同嗎?(同學(xué)們七嘴八舌,主要有兩種看法:重的物體下落快、重的物體不一定下落快。)
[板書(shū):一、科學(xué)探究1——輕重物體下落快慢相同嗎?]
師:贊成重的物體下落快的同學(xué)請舉手,贊成重的物體下落不一定快的同學(xué)請舉手。究竟哪種說(shuō)法正確呢?現在我們來(lái)舉行一次小小的辯論賽吧。請剛才舉手的同學(xué)們各選出三名代表,坐到講臺的兩側來(lái)。
坐在講臺左側的代表隊為正方,他們的觀(guān)點(diǎn)是:重的物體下落快。坐在講臺右側的代表隊為反方,他們的觀(guān)點(diǎn)是:重的物體下落不一定快。每隊的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個(gè),F在各隊先討論5分鐘,可以利用桌面的器材設計實(shí)驗來(lái)論證本方的觀(guān)點(diǎn)。
正方甲生:同學(xué)們請看,將硬幣與紙片同時(shí)由同一高度靜止釋放,硬幣比紙片下落得快,說(shuō)明重的物體下落快。(鼓掌)
反方乙生:將紙片捏成團,然后與硬幣同時(shí)由同一高度靜止釋放,兩者幾乎同時(shí)落到桌面上。說(shuō)明重的物體下落不一定快。(鼓掌)
正方丙生:你們怎么證明是同時(shí)到達呢?根本看不清楚,硬幣肯定會(huì )更快到達桌面的,只是太快了,我們眼睛區分不出來(lái)。
反方丁生:將鐵球和鋁球同時(shí)由同一高度靜止釋放,大家認真聽(tīng)聽(tīng),落到桌面時(shí),聲音只有一個(gè)(演示),說(shuō)明兩球是同時(shí)落到桌面的,也即快慢一樣。
正方丙生:落到桌面的聲音并不清脆,有些混濁,也許是兩個(gè)時(shí)間間隔太短了,我們的耳朵區分不出來(lái)。
反方戊生:我們假設“較重的鐵球下落得快”是正確的,那么將鐵球和鋁球用線(xiàn)連在一起下落,跟鐵球單獨下落相比,誰(shuí)下落得快?按正方觀(guān)點(diǎn)連在一起的兩球比鐵球重,應該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后,下落得慢的鋁球要對下落得快的鐵球起阻礙作用,所以?xún)汕蜻B在一起時(shí),應該比單獨的鐵球下落得慢。由正方觀(guān)點(diǎn)推出了自相矛盾的兩個(gè)結論,所以說(shuō),正方觀(guān)點(diǎn)在邏輯上是站不住腳的,是錯誤的。(熱烈鼓掌)
正方同學(xué)面面相覷,啞口無(wú)言。
師:在剛才的激烈辯論中,正反雙方同學(xué)都能開(kāi)動(dòng)腦筋、積極思考,充分利用了桌面上的器材來(lái)論證已方的觀(guān)點(diǎn),特別是反方戊生在實(shí)驗觀(guān)察效果不夠明顯的情況下,能利用我國古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想,推翻了正方的觀(guān)點(diǎn),更是值得稱(chēng)贊的,F在我宣布反方同學(xué)獲勝。(鼓掌)
師:重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么,物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢?為什么紙片捏成團后,重量未變,但下落得快呢?
生:因為物體自由下落時(shí),物體除了受重力作用以外,還受到空氣阻力的影響,紙片捏成團后,重力作用不變,而空氣阻力的影響變小,所以下落得快。
師:如果沒(méi)有空氣阻力作用的話(huà),物體自由下落得情況會(huì )怎樣呢?我們通過(guò)實(shí)驗來(lái)觀(guān)察這一情況。
演示:牛頓管實(shí)驗。
師:輕重不同的羽毛和金屬片在沒(méi)有空氣的'空間自由下落,它們不受空氣阻力作用,下落快慢相同;若在有空氣的空間下落,它們受到空氣阻力作用時(shí),下落快慢就不相同了。綜合上述實(shí)驗,得出結論:
[板書(shū):若無(wú)空氣阻力作用,不同物體自由下落運動(dòng)快慢相同。]
師:物理學(xué)中,把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)。而在日常生活中,物體下落不可能不受空氣阻力作用,如果空氣阻力相對于重力而言很小可忽略不計的話(huà),物體由靜止下落的運動(dòng)就可看成是自由落體運動(dòng),例如:鐵片與金屬小球從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)等等。所以自由落體運動(dòng)是一個(gè)理想化過(guò)程。通過(guò)理想化突出主要因素,忽略次要因素,從而使問(wèn)題簡(jiǎn)單化,這是物理學(xué)中常用到的一種研究問(wèn)題的科學(xué)方法。
我們可以看到自由落體運動(dòng)的物體速度越來(lái)越大,是作勻加速運動(dòng)嗎?
[板書(shū):二、科學(xué)探究2:自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)]
師:我們曾用什么方法研究并判斷勻變速直線(xiàn)運動(dòng)呢?
生:當相鄰且相等時(shí)間內的位移之差Δs為定值時(shí),小球作勻加速直線(xiàn)運動(dòng),且有
Δs=aT2。
師:留跡法是研究物理規律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。
課本第47頁(yè)的圖3—26是小球做自由落體運動(dòng)的頻閃照片。限于時(shí)間關(guān)系,請大家在課后由該圖片上的數據判斷自由落體運動(dòng)的性質(zhì)并計算其加速度。
現在我們用一臺較為先進(jìn)的儀器——DIS傳感器來(lái)研究自由落體運動(dòng)的性質(zhì)。
將重物和速度傳感器連在一起自由下落,通過(guò)電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時(shí)間圖像。圖像有什么特點(diǎn),由圖像可以得到哪些結論呢?
生:自由落體運動(dòng)的速度圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),說(shuō)明了自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
[板書(shū):1、自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。]
師:在同一地點(diǎn)將兩個(gè)不同的物體靜止釋放,不計空氣阻力,它們運動(dòng)的加速度相同嗎?大家可以根據剛才我們做過(guò)的牛頓管實(shí)驗中羽毛和鐵片的運動(dòng)情況進(jìn)行理論推導。請一位同學(xué)上臺演板。
學(xué)生演板:
即不同物體自由下落的加速度是相同的。
師: 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,這個(gè)加速度叫做自由落體加速度,又叫重力加速度,通常用g來(lái)表示。
[板書(shū):2、自由落體運動(dòng)的加速度a=g,方向豎直向下。]
師:請同學(xué)們閱讀課本第48頁(yè)的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢?
生:不同緯度重力加速度的值不同,緯度越高,重力加速度值越小。
師:很好,請坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關(guān),還跟高度等因素有關(guān),這將在我們以后的學(xué)習中繼續學(xué)習。自由落體運動(dòng)是v0=0,a=g的勻加度直線(xiàn)運動(dòng),我們能否利用以前學(xué)過(guò)的勻變速運動(dòng)的公式推導出自由落體運動(dòng)的公式呢?
生:能。
由
師:很好。式中的s我們也常用h來(lái)替代。
[板書(shū):三、自由落體運動(dòng)公式 ]
師:請大家根據課本第49頁(yè)“迷你實(shí)驗室”中提示的方法,兩人一組,互測對方的反應時(shí)間。(下臺詢(xún)問(wèn))絕大多數同學(xué)的反應時(shí)間在0.15—0.18s之間,而百元鈔票長(cháng)為15.6cm,一半長(cháng)7.8cm,將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s,可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢(qián)財的。希望大家通過(guò)本課的學(xué)習能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會(huì )掉餡餅”的人生哲理。
師:0.02s讓騙子的詭計得逞;0.02s楊利偉叔叔駕駛“神舟五號”繞地球運行了約158m;雅典奧運會(huì )百米決賽賽場(chǎng)上蓋特林9秒85,奧比科維魯9秒86,格林9秒87。他們都只相差了0.01s,這是怎樣的差距?是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差,更是近在眼前卻難以逾越的無(wú)奈……時(shí)間對于每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是寶貴的,同學(xué)們要珍惜屬于自己的分分秒秒,努力學(xué)習、快樂(lè )生活,將來(lái)成為一個(gè)對社會(huì )有貢獻的人。
課堂小結(1)我們運用了物理學(xué)中的理想化方法,從最簡(jiǎn)單、最基本的情況入手,抓住影響運動(dòng)的主要因素,去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾,建立了理想化的物理過(guò)程——自由落體運動(dòng),理想化是研究物理問(wèn)題常用的方法之一,在后面的學(xué)習中我們還要用到。
。2)通過(guò)分析處理實(shí)驗數據,推出了自由落體加速度的概念,結合勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律推導出自由落體的運動(dòng)規律,
。3)同學(xué)們要學(xué)會(huì )研究問(wèn)題的方法而不僅僅是知識本身,知識的結論當然重要,但更重要的是如何獲取知識和處理知識。
布置作業(yè):
1、利用課本第47頁(yè)的圖3—26上的數據判斷自由落體運動(dòng)的性質(zhì)并計算其加速度。
2、閱讀課本第50頁(yè)至52頁(yè),完成第53頁(yè)練習5、6。
3、查閱資料,了解重力加速度的測量有什么實(shí)際意義。
4、由實(shí)驗測出的重力加速度的值比當地實(shí)際的重力加速度的值小,試分析誤差來(lái)源。如何改進(jìn)實(shí)驗可以減少誤差?
教學(xué)小結與反思
1、由一則生活見(jiàn)聞引出課題,較好地集中了學(xué)生的注意力,激發(fā)了學(xué)生強烈的求知欲,有效地調動(dòng)了課堂氣氛。
2、通過(guò)實(shí)驗演示,激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養學(xué)生的學(xué)習興趣,用火燒斷懸線(xiàn),可避免剪刀剪斷懸線(xiàn)時(shí)對懸線(xiàn)橫切的不利影響,確保小球開(kāi)始下落時(shí)初速為零。
3、通過(guò)“辯論賽”,引導學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)嘴,自行設計實(shí)驗探究物理規律,很好地培養了學(xué)生團結協(xié)作、自主學(xué)習、勇于探索創(chuàng )新的精神,較好地訓練了學(xué)生的語(yǔ)言表達能力,讓學(xué)生充分體驗到了成功的喜悅。也使學(xué)生了解突出主要因素,忽略次要因素的哲學(xué)思想,逐步幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認識論。
4、為了保證學(xué)生有充足計算時(shí)間,特把頻閃照片的數據分析和處理放在課后進(jìn)行。課內則采用先進(jìn)的DIS傳感器系統,直觀(guān)、真實(shí)、快捷地展示出自由落體運動(dòng)的速度圖像,然后依據學(xué)生已有的知識和物理研究方法,通過(guò)數據分析、歸納總結、類(lèi)比遷移,由自己推導出自由落體的運動(dòng)性質(zhì)和規律。
5、最后的“迷你小實(shí)驗”與引入遙相呼應,及時(shí)對學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀(guān)的教育,使學(xué)生建立正確的人生觀(guān)和價(jià)值觀(guān)。
6、本節課科學(xué)探究所花時(shí)間較多,沒(méi)有安排隨堂訓練,擬在下節課補充一節習題課。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 2
一、課程分析
1.本節課使用的教材是《普通高中課程標準實(shí)驗教科書(shū)物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內容是第二章第5節關(guān)于自由落體運動(dòng)的內容。
2.教學(xué)內容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
。1)自由落體運動(dòng)的研究歷程中體現出來(lái)的科學(xué)研究方法。
。2)對自由落體運動(dòng)規律的實(shí)驗探究過(guò)程。
。3)運用自由落體運動(dòng)的規律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。
二、學(xué)情分析
1、學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律,而對自由落體運動(dòng)的研究,恰恰適應了學(xué)生的這一要求,在本節課的學(xué)習中,要讓學(xué)生的認識有進(jìn)一步的提高。
2、本節課從人類(lèi)對自由落體運動(dòng)的認識歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強調對自由落體運動(dòng)的理解,以期學(xué)生對自由落體運動(dòng)有全面、清楚的認識。
3、兩位科學(xué)家在研究自由落體運動(dòng)中做出了杰出的貢獻,講課時(shí)展示他們的研究成果及對他們的評價(jià),這樣既可以培養學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設計理念
本節課從生活實(shí)踐出發(fā),結合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀(guān)察,初步了解自由落體運動(dòng),并通過(guò)對兩位科學(xué)家對自由落體運動(dòng)的研究,結合伽利略的理想實(shí)驗,得出自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)。接著(zhù),通過(guò)實(shí)驗讓學(xué)生自主探究自由落體運動(dòng)所遵循的規律。通過(guò)學(xué)生對自由落體運動(dòng)規律的理解加以訓練,讓學(xué)生初步接受自由落體運動(dòng)的規律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運動(dòng)的規律后,通過(guò)回扣課堂游戲,使學(xué)生對自由落體運動(dòng)的規律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習目標
1、 知識與技能:
。1)研究并認識自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)和規律。
。2)理解自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)和規律;并會(huì )運用自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)和規律解答相關(guān)問(wèn)題。
2、過(guò)程與方法:
。1)通過(guò)觀(guān)察演示實(shí)驗,概括出自由落體運動(dòng)的特點(diǎn),培養學(xué)生觀(guān)察,分析能力。
。2)利用已知的直線(xiàn)運動(dòng)規律來(lái)研究自由落體運動(dòng)。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀(guān):
。1)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。
。2)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)。
五、教學(xué)過(guò)程設計
。ㄒ唬┬抡n引入
設計思路:教師在課堂教學(xué)過(guò)程中,有意識地創(chuàng )設情境,通過(guò)提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問(wèn)題,將學(xué)生引入情境之中,容易激發(fā)起學(xué)習的動(dòng)機,培養學(xué)習興趣。通過(guò)合理創(chuàng )設情境,不僅能起到組織教學(xué)的作用,而且能使學(xué)生明確學(xué)習目標,產(chǎn)生濃厚的學(xué)習興趣。
師:同學(xué)們,咱們班哪位同學(xué)反應比較快?請到講臺上來(lái)。
生:(推薦一位同學(xué))。
師:我們看這位同學(xué)能不能抓住這片鐵片。(向學(xué)生展示長(cháng)度約為3.5cm的鐵片)
師生共同完成這一游戲。
師:同學(xué)們,這位同學(xué)能抓住這片鐵片嗎?
生:不能。
師:為什么不能抓住呢?我們在學(xué)習了自由落體運動(dòng)之后,同學(xué)們就知道其中的奧秘了。
設計思路:創(chuàng )設問(wèn)題情境就是在講授內容和學(xué)生求知心理之間制造一種“不協(xié)調”,將學(xué)生引入一種與物理問(wèn)題有關(guān)的情境中,造成一種懸念,使學(xué)生產(chǎn)生向往、探索的欲望,處于欲擺不能的狀態(tài)。創(chuàng )設問(wèn)題情境時(shí)應注意:?jiǎn)?wèn)題要小而具體、新穎有趣、有適當的難度;有啟發(fā)性,要善于將所要解決的課題寓于學(xué)生實(shí)際掌握的知識基礎之中,造成心理上的懸念。懸念解除之時(shí),也就是正遷移實(shí)現之時(shí)。
【板書(shū)】課題:第三節 自由落體運動(dòng)
。ǘ┬抡n研究:
設計思路:在教學(xué)中,教師應運用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感,同時(shí),教師本身以飽滿(mǎn)的熱情、強烈的求知欲、熱愛(ài)物理學(xué)科的情趣,帶領(lǐng)學(xué)生去探索物理世界的奧秘,就會(huì )對學(xué)生的學(xué)習興趣產(chǎn)生巨大影響。
師:同學(xué)們,物理規律的研究總是來(lái)源于生活,有服務(wù)于生活。為了更深入的研究自由落體運動(dòng)的規律,我們也需要從生活實(shí)踐出發(fā),來(lái)討論幾個(gè)問(wèn)題。
提出問(wèn)題:在日常生活中,重的物體和輕的物體誰(shuí)下落的更快一些呢?
生:重的物體下落的快一些。
師:我們通過(guò)幾個(gè)小實(shí)驗一起驗證一下同學(xué)們的結論是否正確。
設計學(xué)生實(shí)驗1:紙片和硬幣從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗,并觀(guān)察實(shí)驗現象,得到結論:重的硬幣要比輕的紙片下落的快。
教師演示牛頓管實(shí)驗,讓學(xué)生再次驗證自己的結論。
師:兩千多年前,古希臘哲學(xué)家亞里士多德也持有這一觀(guān)點(diǎn),在人類(lèi)還處于懵懂時(shí)期的時(shí)候,亞里士多德就對這一現象作出研究,這本身就值得我們尊敬。但這個(gè)觀(guān)點(diǎn)是否正確呢?我們還是通過(guò)實(shí)驗來(lái)驗證。
設計學(xué)生實(shí)驗2:將紙片團成紙團,再和硬幣從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
教師強調,紙團和紙片的質(zhì)量是相同的。
學(xué)生做實(shí)驗,并觀(guān)察實(shí)驗現象,得到結論:重的硬幣要和輕的紙團下落的幾乎一樣快。
提出問(wèn)題:為什么會(huì )得到相互矛盾的結論?
學(xué)生思考
師:對表面現象的觀(guān)察有時(shí)會(huì )得出錯誤的結論,我們要用透過(guò)現象看本質(zhì)的研究方法去研究問(wèn)題。三百多年以前,伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)。
設計思路:教學(xué)中應注意新舊知識異同的比較,通過(guò)對比,能透過(guò)表面現象,看清不同的物理本質(zhì)。在對比過(guò)程中,學(xué)生始終處于主動(dòng)積極、探索進(jìn)取狀態(tài),引起有意注意,促成思維交鋒,這樣對完善舊知識,自覺(jué)完成從舊知識到達新知識的遷移,并鞏固新知識,都極為有利,不然,就公式論公式,該對比不對比,不僅不會(huì )促進(jìn)遷移,反而會(huì )造成負遷移。心理學(xué)研究表明:對比抗干擾,加強對易混知識的比較,找準分化點(diǎn),利于排除干擾,加深對某些相關(guān)概念的認識和理解,促使易混知識在學(xué)生頭腦中徹底分化。
設計學(xué)生實(shí)驗3:將硬幣放在紙片上面組合成一體,和另一相同的紙片從相同的高度同時(shí)下落,看誰(shuí)下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗,并觀(guān)察實(shí)驗現象,得到結論:重的硬幣和紙片的結合體要比輕的紙團下落慢。
提出問(wèn)題:同學(xué)們,現在我想讓兩者下落的幾乎一樣快,應該怎樣做?
學(xué)生討論并提出實(shí)驗方案。
生:讓紙片包住硬幣并團成紙團。
師:同學(xué)們實(shí)際做一下看看。
學(xué)生做實(shí)驗,并觀(guān)察實(shí)驗現象。
教師提出問(wèn)題:我們做的上述幾個(gè)實(shí)驗,為什么會(huì )得出不同的結論?
生:有空氣阻力的影響。
師:如果我們忽略空氣阻力的影響,同學(xué)們猜一下,會(huì )出現什么情況?
教師演示牛頓管實(shí)驗,讓學(xué)生驗證自己的猜想。
設計思路:美國著(zhù)名心理學(xué)家布魯納曾說(shuō):掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此,我們在組織教材時(shí),應把基本概念和規律放在首位,突出教材的系統性和規律性。通過(guò)上述幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗,讓學(xué)生充分體驗學(xué)習的快樂(lè ),體驗實(shí)驗探究在物理規律研究中的重要作用;同時(shí)也活躍課堂氣氛,增強學(xué)生的學(xué)習興趣。
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本節課我們學(xué)習了:
1、什么是自由落體運動(dòng)。
2、自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)和規律。
3、自由落體加速度。
六、教后反思
1、在物理教學(xué)中,使學(xué)生養成良好的學(xué)習習慣、打好基礎、培養能力和教師加強必要的指導,是促進(jìn)知識順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認真研究學(xué)生的學(xué)法,進(jìn)行物理教學(xué)改革的同時(shí),認真學(xué)習知識遷移規律,并考慮影響知識遷移的各種因素,定能提高教學(xué)效果。
2、新課程強調學(xué)習方式的改變,倡導以“主動(dòng)、探究、合作”為主要特征的學(xué)習方式。
3、“實(shí)驗啟發(fā)式”綜合教學(xué)模式是我們學(xué)科的老師在教學(xué)實(shí)踐中總結出來(lái)的模式,已在實(shí)踐中收到一定效果,當然也有待在具體的教學(xué)實(shí)踐中不斷地完善,使之變得更科學(xué)。
4、本節課探究自由落體運動(dòng)的規律,從歷史上的研究過(guò)程入手,所以本節課的思路比較開(kāi)闊,轉折比較多,教師在教學(xué)過(guò)程中應注意內容的銜接。
5、本節課的演示實(shí)驗比較多,做好演示實(shí)驗,有利于幫助學(xué)生理解自由落體運動(dòng)的特點(diǎn),在本節課的教學(xué)中,這一點(diǎn)尤為重要。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 3
教學(xué)目標
知識與技能
1.了解物理學(xué)史。
2.知道伽利略對自由落體運動(dòng)的研究方法。
過(guò)程與方法
1.學(xué)習伽利略的科學(xué)方法。
2.培養學(xué)生自己查找資料學(xué)習物理學(xué)史。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
3.1學(xué)習科學(xué)家們對知識敢于質(zhì)疑的勇氣。
3.2學(xué)習科學(xué)家們科學(xué)研究的執著(zhù)精神。
3.3通過(guò)學(xué)生自己查找資料,提高學(xué)生對物理學(xué)的興趣。
4.通過(guò)對亞里士多德和伽利略的了解,認識到科學(xué)的探索是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程,需要幾代人的不懈努力。
重點(diǎn)難點(diǎn)
伽利略對落體問(wèn)題的邏輯推理。
伽利略的驗證性實(shí)驗的設計。
伽利略的理想外推。
教學(xué)過(guò)程
活動(dòng)1【講授】伽利略對自由落體運動(dòng)的研究
一、認識兩位科學(xué)家
老師提出:哪位同學(xué)樂(lè )意給大家講一講自己所查到的關(guān)于伽利略和亞里士多德的資料,先說(shuō)說(shuō)伽利略吧。
學(xué)生可能的回答:
、儋だ匀だ浴べだR,他是文藝復興后期近代實(shí)驗科學(xué)的創(chuàng )始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城,1611年,伽利略應邀來(lái)到羅馬,在羅馬期間,伽利略為了確立新的自然研究法—實(shí)驗法的地位,又同教會(huì )的唯心論世界觀(guān)進(jìn)行了激烈的斗爭,這就更加激怒了教會(huì )。1632年,他的名著(zhù)《關(guān)于兩大世界體系的對話(huà)》出版,但立即被教會(huì )列為觸犯禁忌的書(shū)。1633年6月22日,伽利略受到宗教法庭審判,并被判終身軟禁,成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年,伽利略在荷蘭出版了《關(guān)于兩門(mén)新學(xué)科與數學(xué)證明的談話(huà)》一書(shū),對自己多年來(lái)在力學(xué)方面的研究進(jìn)行了總結。
、谒母赣H是一位才華出眾的音樂(lè )家和教育家。他在科學(xué)上的創(chuàng )造才能,在青年時(shí)代就顯示出來(lái)了。當他還是比薩大學(xué)醫科學(xué)生時(shí),就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時(shí)裝置。后來(lái)他的興趣轉向了數學(xué)和物理學(xué)。
、1581年,17歲的伽利略對古希臘的物理學(xué)及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著(zhù)作著(zhù)迷。伽利略在數學(xué)、天文學(xué),特別是力學(xué)方面有了很深的造詣,學(xué)術(shù)上成果累累。他通過(guò)大量的觀(guān)察和實(shí)驗總結出了慣性定律、自由落體運動(dòng)規律和相對性原理;發(fā)現了單擺振動(dòng)的等時(shí)性原理;用自制的33倍望遠鏡觀(guān)察天象,發(fā)現了一系列令人震驚的天文現象。伽利略將觀(guān)察到的天文現象寫(xiě)成《星際使者》一書(shū),于1610年發(fā)表。書(shū)中介紹了月球上的環(huán)狀山脈,無(wú)數星體構成的銀河系,金星的盈虧,木星的四顆衛星,太陽(yáng)黑斑等等,從而對哥白尼的“天體運行”論提供了有力的支持,同時(shí)也動(dòng)搖了亞里士多德—托勒密的地心說(shuō)。
教師對學(xué)生的回答給予肯定:關(guān)于伽利略的資料收集非常細致,下面再說(shuō)說(shuō)亞里士多德吧。
學(xué)生可能的回答:
、僮鳛橐晃粋ゴ蟮、百科全書(shū)式的科學(xué)家,亞里士多德對世界的貢獻之大,令人震驚。他至少撰寫(xiě)了170種著(zhù)作,其中流傳下來(lái)的有47種。他的科學(xué)著(zhù)作,在那個(gè)年代簡(jiǎn)直就是一本百科全書(shū)。但他的成就遠不止于此。他還是一位真正哲學(xué)家,對哲學(xué)每個(gè)學(xué)科幾乎都做出了貢獻。亞里士多德集中古代知識于一身,在他死后幾百年中,沒(méi)有一個(gè)人像他那樣對知識有過(guò)系統考察和全面掌握。他的著(zhù)作是古代的百科全書(shū)。恩格斯稱(chēng)他是“最博學(xué)的人”。
、趤喞锸慷嗟伦畲蟮呢暙I在于創(chuàng )立了形式邏輯這一重要分支學(xué)科。邏輯思維是亞里士
多德在眾多領(lǐng)域建樹(shù)卓越的支柱。
亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內容產(chǎn)生了深刻的影響。在上古及中古時(shí)期,他的著(zhù)作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來(lái)文、德語(yǔ)和英語(yǔ)。隨著(zhù)亞里士多德作品的不斷被發(fā)現,中世紀出現了一個(gè)研究亞里士多德主義的新時(shí)代,學(xué)者們以此作為求得各方面真知識的基礎。
亞里士多德學(xué)識淵博,著(zhù)述頗豐.他對于當時(shí)尚未分類(lèi)的`科學(xué)部門(mén)如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學(xué)科)、心理學(xué)、美學(xué)、教育學(xué)等均有研究并有獨到見(jiàn)解,被馬克思譽(yù)為“古代最偉大的思想家”。
、蹃喞锸慷嗟率枪畔ED又一位偉大的教育思想家,建立了包括自然學(xué)科在內的百科全書(shū)式的課程體系,提出了注重實(shí)踐的良好措施,為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產(chǎn)。亞里士多德顯示了希臘科學(xué)的一個(gè)轉折點(diǎn)。在他以前,科學(xué)家和哲學(xué)家都力求提出一個(gè)完整的世界體系,來(lái)解釋自然現象.他是最后一個(gè)提出完整世界體系的人。在他以后,許多科學(xué)家放棄提出完整體系的企圖,轉入研究具體問(wèn)題。
教師指出:物理教科書(shū)上,亞里士多德給同學(xué)們的形象不妙、他老是出錯,老是作出一些輕率的結論。同學(xué)們覺(jué)得亞里士多德實(shí)在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實(shí)上,亞里士多德是古代一位偉大的學(xué)者,一位百科全書(shū)式的大學(xué)問(wèn)家,有幾乎無(wú)所不及的思想成。我們應該正確的、全面的去認識一位科學(xué)家。伽利略創(chuàng )造了一套對近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的科學(xué)方法,從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯誤。
二、伽利略的科學(xué)方法
(教師結合伽利略對自由落體的研究,通過(guò)教師提問(wèn)學(xué)生回答的方式學(xué)習伽利略的科學(xué)方法)
問(wèn)題的提出
教師提問(wèn):亞里士多德依據平常觀(guān)察的事實(shí),是怎樣確定物體下落的快慢什么因素決定的?
亞里士多德通過(guò)觀(guān)察,在日常生活中,重的物體下落快,輕的物體下落慢。得出結論:物體下落的快慢是由它們的重量決定的。
教師提出:那么物體下落的快慢與它們的重量有關(guān)系嗎?
提出假設,邏輯推理。
教師提出:伽利略是怎樣提出假設,運用邏輯推理的?
學(xué)生可能的回答:他假設大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當我們把兩塊石頭捆在一起,大石頭會(huì )被小石頭拖的慢下來(lái)。但兩塊石頭捆在一起,重量增大,整個(gè)系統下落的速度應該比8大。這樣就出現了矛盾。
教師提問(wèn):伽利略提出了什么樣的假設?
學(xué)生可能的回答:假設大小石頭下落的一樣快。
教師補充:猜想落體是一種簡(jiǎn)單的變速運動(dòng),速度可能跟時(shí)間成正比,也可能跟位移成正比利用數學(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗驗證。
教師提問(wèn):伽利略經(jīng)過(guò)數學(xué)推導得出速度與時(shí)間成正比,然后通過(guò)實(shí)驗進(jìn)行驗證,他是如何進(jìn)行實(shí)驗驗證的?
、賹W(xué)生可能的回答:通過(guò)小球的下落運動(dòng),測出小球的下落速度和時(shí)間。
、谒屝∏蜓匦泵鏉L下,減小加速度,延長(cháng)運動(dòng)時(shí)間,便于觀(guān)測。
、鬯M(jìn)行的是坡度比較小的斜面實(shí)驗,后來(lái)他就將實(shí)驗進(jìn)行了合理的外推,當傾角增大到90°,小球的運動(dòng)就是自由落體運動(dòng)。
對假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣。
教師提出:經(jīng)過(guò)幾位同學(xué)的回答,問(wèn)題比較全面了。伽利略完成了實(shí)驗驗證后,沒(méi)有就此而止,而是進(jìn)一步思考為什么日常生活中,輕的物體下落得比較慢,重的物體下落得比較快。
學(xué)生共同回答:因為空氣阻力.
教師指出:這就是伽利略為我們創(chuàng )造的一套對近代科學(xué)的發(fā)展極其有益的科學(xué)方法。后面的學(xué)習中我們還要經(jīng)常用到。
三、作業(yè)設計
認真閱讀課本緒言“走進(jìn)物理課堂之前”,分析“孩子們”是如何運用伽利略的科學(xué)方法進(jìn)行探索的。
教學(xué)設計說(shuō)明
本節課,主要由兩部分組成:對科學(xué)家的了解;對伽利略科學(xué)方法的學(xué)習.這兩個(gè)方面主要是由學(xué)生通過(guò)查資料、預習,在老師的引導下,以學(xué)生為主體,進(jìn)行學(xué)習的。
知識講授的同時(shí),給學(xué)生介紹物理學(xué)家、講授物理學(xué)史.不僅讓他們了解物理學(xué)家的工作,物理科學(xué)的發(fā)展過(guò)程,更重要的是通過(guò)了解科學(xué)發(fā)展的曲折性,以此撼動(dòng)學(xué)生的心,讓他們從中獲得啟迪。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 4
一、教材分析
1.課標要求是:“通過(guò)實(shí)驗認識自由落體運動(dòng)現象”,要求學(xué)生能通過(guò)一些實(shí)驗或具體的活動(dòng)來(lái)了解和體驗自由落體運動(dòng)。理解自由落體運動(dòng)產(chǎn)生的條件與實(shí)質(zhì)。
2.本節教材是學(xué)生學(xué)完勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律后,知識的遷移和應用部分,因此本節是本章的一個(gè)比較重要的、典型的應用型知識點(diǎn)。表現其一:落體運動(dòng)快慢的產(chǎn)生原因分析,要用到實(shí)驗探究,突破原有認知,體會(huì )并應用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學(xué)思維方法,這不僅有利于學(xué)生掌握分析物理問(wèn)題的方法,也有助于培養學(xué)生的探究能力。其二,這是一個(gè)貼近日常生活的實(shí)際問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和體會(huì )物理的生活化。
3.自由落體運動(dòng)是日常生活中比較常見(jiàn)的物理現象,學(xué)生往往能感受到,但并沒(méi)有注意到這一現象的特點(diǎn),也不明確這就是自由落體運動(dòng)現象。怎樣才能讓學(xué)生不是機械化地記住自由落體運動(dòng)的現象,而是通過(guò)各種方式真正理解自由落體運動(dòng)的條件與本質(zhì)所在,才是本堂課學(xué)習重點(diǎn)和難點(diǎn)。
二、學(xué)情分析
自由落體運動(dòng),學(xué)生有一定感性和模糊的體會(huì ),但理解自由落體運動(dòng)概念,對學(xué)生而言有一定的困難。我覺(jué)得主要來(lái)自?xún)煞矫,首先是物理語(yǔ)言的誤導,使學(xué)生認為只要從某一高度隨意下落的物體做的就是自由落體運動(dòng);其次生活中的落體運動(dòng)與自由落體運動(dòng)的區別──現實(shí)與理想的差異。因此在本節課教學(xué)中利用了實(shí)驗和理論探究的方法,讓學(xué)生自己體驗、分析、歸納、討論、評價(jià)等得出結論。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣,養成動(dòng)手與合作能力,生成學(xué)生透過(guò)現象看本質(zhì)的物理意識。
學(xué)生有勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律、打點(diǎn)計時(shí)器及紙帶分析的學(xué)習基礎,完全可以通過(guò)自主體驗與自主學(xué)習來(lái)完成本節課的內容。學(xué)生可能將自由落體運動(dòng)與勻變速直線(xiàn)運動(dòng)知識割裂,教學(xué)中要注意引導學(xué)生,將新知識納入舊知識結構,讓學(xué)生體會(huì )到自由落體運動(dòng)只是特殊勻變速直線(xiàn)運動(dòng)而已。
三、設計思想
為了體現新課程所倡導的教學(xué)理念,在教法上,采取以學(xué)生為主體,以問(wèn)題為中心,以教師為引導,以小組的合作為主要方式,讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗設計,親身體驗科學(xué)實(shí)驗探究的過(guò)程。為了讓學(xué)生更好地體驗科學(xué)研究的方法和過(guò)程,發(fā)展自主學(xué)習能力,培養良好的思維品質(zhì),強化小組交流與合作意識,淡化機械式訓練,摒棄灌輸式教學(xué);教師一定要把握好自己的角色,是適時(shí)適度地“引導”和“參與”,決不能搞型式化的探究。在以往的教學(xué)中,課堂教學(xué)實(shí)施往往過(guò)于注重知識傳授傾向,學(xué)生被動(dòng)地接受,很難從多方面培養學(xué)生的綜合素質(zhì)。
從興趣入手,精心設計學(xué)生活動(dòng)──以趣味實(shí)驗的新手段引入,充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習熱情和探究欲望,通過(guò)分組實(shí)驗,感受物體下落快慢的原因;進(jìn)而小組討論、驗證、交流自由落體運動(dòng)的條件;感悟自由落體這一理想化模型的實(shí)質(zhì);成功解釋生活中自由落體現象;強調學(xué)生思維和體驗過(guò)程,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究,變過(guò)去教師要學(xué)生學(xué),而為學(xué)生自己“我要學(xué)、我想學(xué)、從中我學(xué)到了什么”的主動(dòng)建構知識的自主學(xué)習;通過(guò)交流、合作的互動(dòng)過(guò)程,更進(jìn)一步培養了學(xué)生團結、協(xié)作的精神。當然同時(shí)要發(fā)揮教師的課堂機智,適時(shí)地去引導,去啟發(fā),去控制,去答疑,去評價(jià),這是符合新課標以學(xué)生發(fā)展為本的要求,成功實(shí)現新課程理念下師生關(guān)系的轉換。
四、教學(xué)目標
1.知識與技能:
(1)認識自由落體運動(dòng)現象;
(2)知道產(chǎn)生自由落體運動(dòng)的條件;
(3)能夠運用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律分析、解決有關(guān)自由落體運動(dòng)的問(wèn)題。
2.過(guò)程與方法:
(1)經(jīng)歷實(shí)驗觀(guān)察、實(shí)例探究討論交流的過(guò)程,體驗自由落體運動(dòng)現象。
(2)經(jīng)歷實(shí)驗和理論探究過(guò)程,體會(huì )科學(xué)探究的方法,領(lǐng)略運用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律解決實(shí)際問(wèn)題的方法。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
(1)體會(huì )生活中的自由落體運動(dòng)現象,生成“學(xué)以致用”的思想,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情。
(2)體驗自主學(xué)習過(guò)程,養成樂(lè )于細心觀(guān)察、勤于思考和相互交流的學(xué)習習慣和合作精神。
五、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):什么是自由落體運動(dòng)及產(chǎn)生自由落體運動(dòng)的條件、實(shí)質(zhì)。
難點(diǎn):(1)物體下落快慢影響因素的探究;
(2)自由落體運動(dòng)的運動(dòng)性質(zhì)的分析。
六、教學(xué)策略與手段
“情景設置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識──得出結論”的學(xué)生自主探究教學(xué)模式。
七、課前準備──媒體的設計與準備
演示實(shí)驗:多媒體設備一套,鉤碼,牛頓管,抽氣機,天平,自制課件。學(xué)生每四人一組:刻度尺,鐵架臺,打點(diǎn)計時(shí)器,小石頭,羽毛,紙帶,鐵片、書(shū)簽若干(長(cháng)10厘米左右),紙片若干張、鋼球(大小各一個(gè))、面積相等的金屬片和紙片等。
八、教學(xué)過(guò)程
(一)新課引入:教師節的時(shí)候,大家有禮物送給老師,來(lái)而不往非禮也,今天老師也有禮物回贈給大家,是有我親筆簽名的精美書(shū)簽。
(師生活動(dòng),請幾個(gè)學(xué)生參與活動(dòng),誰(shuí)能捏住書(shū)簽就送給誰(shuí),由于書(shū)簽比較短,少有學(xué)生能捏住。激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習興趣,課堂氣氛活躍,)
教師:同學(xué)們一定想知道為什么有人捏不住書(shū)簽?,它與我們今天所要認識和研究的一種運動(dòng)──自由落體運動(dòng)密切相關(guān)。同學(xué)們仔細觀(guān)察過(guò)落體運動(dòng)嗎?我們來(lái)看,從同一高度釋放小石頭和羽毛,很顯然石頭比羽毛先落地(教師演示)。
提出問(wèn)題:是否重的物體一定比輕的物體下落的快?(讓學(xué)生分組實(shí)驗探究)(板書(shū))
(1)分組實(shí)驗,發(fā)現問(wèn)題。
教師將學(xué)生分組。學(xué)生分組實(shí)驗──利用面積相等的金屬片和紙片,設計小實(shí)驗,動(dòng)手做一做,并對看到的現象進(jìn)行說(shuō)明。(學(xué)生的實(shí)驗方案可能有:將紙片團成紙團,紙團、金屬片同時(shí)釋放;將紙片團成紙團,紙團、紙片同時(shí)釋放;金屬片、紙片呈豎直同時(shí)釋放;紙片放在金屬片上,釋放等等。)
組內討論交流。小組代表說(shuō)說(shuō),小組成員在實(shí)驗中發(fā)現的現象,以及想知道的疑問(wèn)。
教師對學(xué)生的實(shí)驗方式和交流問(wèn)題,做出適當的反饋與評價(jià)。(引導學(xué)生關(guān)注觀(guān)察兩物體落地的前后的次序,將其原因暫時(shí)擱置)
(2)師生合作研討,得出自由落體運動(dòng)概念。
學(xué)生的實(shí)驗方法可能各種各樣,為了將教學(xué)面向全體學(xué)生,讓全體學(xué)生明確概念。教師演示,引導學(xué)生觀(guān)察從同一高度同時(shí)下落的輕重物體下落的快慢,并歸納總結。
步驟①:先讓金屬片和一張等面積的'薄紙片同時(shí)從同一高度下落。(觀(guān)察結果:重的物體下落得快)
步驟②:把薄紙片揉成紙團再和金屬片同時(shí)從同一高度下落。(讓同學(xué)用耳朵聽(tīng)聲音,結果:只有一個(gè)聲音,說(shuō)明輕重不同的物體同時(shí)落地。)
步驟③:把金屬片和一張面積較大的薄紙片從同一高度下落到水平桌面。(觀(guān)察結果:輕的物體下落得快) 師生結合實(shí)驗探討得出結論:物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。生活中看到的物體下落有快慢是由于空氣阻力的原因。
提出問(wèn)題:那么在沒(méi)有空氣阻力時(shí)物體的下落是什么樣的情況呢? 演示:把事先抽成真空(空氣相當稀薄)的牛頓管拿出來(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。
老師:這就是自由落體運動(dòng)。教師再把牛頓管放氣,重復實(shí)驗,構成強烈的對比。
九、布置作業(yè)
課后習題與做一做
十、教學(xué)反思
1.本節課采取“情景設置──問(wèn)題鏈接──自主探究──形成共識,得出結論”的教學(xué)方法,學(xué)生在趣味實(shí)驗的激發(fā)中,問(wèn)題的引領(lǐng)下,“我要學(xué)、我想學(xué)”的情緒洋溢在整個(gè)課堂。通過(guò)自主體驗、小組互動(dòng)、組間互評、自我評價(jià)改變學(xué)生以往的學(xué)習方式,體現新課程提倡自主學(xué)習的新理念。
2.趣味實(shí)驗雖簡(jiǎn)單,但對其的熱情高漲出乎教學(xué)前的預料;自行制作的測定反映時(shí)間尺效果非常好;教學(xué)軟件的使用也讓學(xué)生體會(huì )到科技的力量。
3.學(xué)生自主探究時(shí),有的學(xué)生不知道從哪里下手,要求教師給以必要的指導,應該提示學(xué)生自主探究的三個(gè)環(huán)節,如果疏于引導,將會(huì )拖延時(shí)間,導致教學(xué)被動(dòng)。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 5
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)。
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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
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)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)?
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 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
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 8
一、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。
二、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)。
三、重點(diǎn)與難點(diǎn):
不同物體下落的加速度都是重力加速度 。
四、教學(xué)過(guò)程:
。ㄒ唬┦裁词亲杂陕潴w運動(dòng):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。
1、問(wèn)題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
。1)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)
、佻F象:粉筆先落地。
、诟杏X(jué):重的物體先落地。
。2)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?
、佻F象:鉤碼先落地。
、诟杏X(jué):重的物體先落地。
。3)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。
2、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:
。1)討論:
、偌僭O一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
、诙鴥蓧K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)。
、鄱绨褍蓧K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。)
、苓@與重的物體先落地的結論矛盾。
。2)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。
。3)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)、
。ǘ┳杂陕潴w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:
、傥矬w只受重力作用。
、趶撵o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?
。ㄈ┲亓铀俣。
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 。
。ㄋ模┛偨Y:
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。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 9
一、教材分析
自由落體運動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的一種具體情形。此前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律,也學(xué)習了研究勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的基本方法,對本課的學(xué)習,實(shí)際上是引導學(xué)生利用已有知識解決生活實(shí)際中的問(wèn)題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),既有利于鞏固所學(xué)的知識,培養學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、探求規律的能力,還能對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。
本節課的教學(xué)重點(diǎn)在于說(shuō)明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度g。由于學(xué)生受日常經(jīng)驗的影響,對重的物體下落快,輕的物體下落慢的印象很深,所以本節課做好實(shí)驗十分重要。教學(xué)時(shí)可以引導學(xué)生從日常生活經(jīng)驗出發(fā),通過(guò)實(shí)驗逐步提出問(wèn)題(設疑),讓學(xué)生自己探究(解疑),得出結論。充分體現了物理是以實(shí)驗為基礎的學(xué)科,讓學(xué)生體會(huì )科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗是揭示自然規律的重要方法和手段。
本節課的教學(xué)難點(diǎn)是掌握并靈活運用自由落體運動(dòng)規律解決實(shí)際問(wèn)題。
二、教學(xué)目標
1、知識與能力
。1)理解自由落體運動(dòng),理解是重力加速度,
。2)掌握自由落體運動(dòng)的規律,
。3)培養學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)觀(guān)察輕重不同物體在真空中的下落過(guò)程,實(shí)際測量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng),讓學(xué)生體會(huì )科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗是揭示自然規律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀(guān)
感受前人(亞里士多德)崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力,培養學(xué)生嚴謹務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀(guān)。
先通過(guò)觀(guān)察生活中的一些現象和提出亞里士多德的理論和設疑“重物體比輕物體下落快嗎?”,讓學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗及演示實(shí)驗(牛頓管)解疑,理解什么是自由落體運動(dòng),明確物體做自由落體運動(dòng)的條件。并得出做自由落體運動(dòng)的不同物體,在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢相同的結論。接著(zhù)引導學(xué)生探究“自由落體運動(dòng)是一種怎樣的運動(dòng)呢?”,通過(guò)分組實(shí)驗對自由落體運動(dòng)進(jìn)行研究,得出自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。再提出“你能求出自由落體運動(dòng)的加速度嗎?”,引導學(xué)生去研究,從而圓滿(mǎn)解決問(wèn)題。
三、教學(xué)準備
(1)牛頓管、抽氣機;
(2)10套:紙片、鐵架臺、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計時(shí)器(帶復寫(xiě)紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線(xiàn)板;長(cháng)刻度尺。
四、教學(xué)過(guò)程
回顧學(xué)過(guò)的知識:復習勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的規律和判定,掌握其有關(guān)的一些公式。
引入新課:
在日常生活中,我們會(huì )看到這種現象:把硬幣和紙片舉到相同高度,硬幣的重量比紙片重,同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放。觀(guān)察哪個(gè)先落地?
。ㄑ菔荆河矌藕图埰
觀(guān)察結果:硬幣先落地
類(lèi)似的現象在生活中還有很多,早在公元前4世紀,古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過(guò)觀(guān)察大量物體下落的現象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們今天看來(lái),他這個(gè)說(shuō)法是否正確呢?
提問(wèn):是不是重的物體一定比輕的`物體下落得快呢?(課后有伽利略的推論)
我們可以通過(guò)實(shí)驗研究這個(gè)問(wèn)題,桌上有兩張紙片(同種材料,質(zhì)量不同)觀(guān)察掉落在桌面的情況:
1.兩張紙平攤,同一高度,同時(shí)靜止釋放。
2.把質(zhì)量小的紙捏成紙團,同一高度,同時(shí)靜止釋放。
。ㄗ寣W(xué)生自己試一試)
我們通過(guò)觀(guān)察這個(gè)現象說(shuō)明了什么?
可見(jiàn),重的物體不一定下落得快,輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?
。▽W(xué)生:受空氣阻力的影響)
我們的神舟六號飛船返回時(shí),為了安全的降落,一定的高度要打開(kāi)降落傘來(lái)減速,利用的空氣的阻力。
正是由于有空氣阻力的影響,物體下落得才有快有慢。同學(xué)們想想看,如果沒(méi)有空氣阻力的影響,也就是在一個(gè)沒(méi)有空氣的空間里,物體只受重力,從靜止開(kāi)始下落的情況是什么樣子呢?
。ㄑ菔九nD管)
看,這是一根玻璃管,管中的空氣已經(jīng)用抽氣機抽掉了,里邊有一個(gè)金屬片和羽毛,觀(guān)察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
。ㄓ^(guān)察實(shí)驗)
定義:物體在只受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)。
要注意理解“自由”這兩個(gè)字:只受重力、初速度為零。
結合上面的實(shí)驗我們一起總結下,小結:如果沒(méi)有了空氣阻力,不同物體從同一高度做自由落體運動(dòng),它們的運動(dòng)情況是相同的。
這種運動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間里才能發(fā)生。不過(guò),在存在空氣的空間里,如果空氣阻力的影響很小,物體的下落也可以近似看作自由落體運動(dòng)。
亞里士多德是古希臘的圣人,恩格斯稱(chēng)他是最博學(xué)的人。限于當時(shí)科技發(fā)展的水平,他在物理方面的論述,今天看來(lái)很多是不恰當的。但是,在兩千年前他能夠通過(guò)觀(guān)察、歸納,形成自己的一套理論體系,已經(jīng)很不簡(jiǎn)單了。我們應該正確評價(jià)他在科學(xué)發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運動(dòng),下面我們繼續深入的分析這種運動(dòng)。
。ㄑ菔緦(shí)驗:將點(diǎn)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,先用夾子夾住紙帶上方,使重物靜止在靠近計時(shí)器的下方,然后接通電源,待打點(diǎn)穩定后再松開(kāi)紙帶,讓重物自由下落,計時(shí)器就在紙帶上打出一系列小點(diǎn),那么這些點(diǎn)記錄了重物的運動(dòng)情況。)
下面大家結合學(xué)案來(lái)分析下紙帶。
提問(wèn):軌跡為直線(xiàn)還是曲線(xiàn)?
答:軌跡為一條直線(xiàn),物體作直線(xiàn)運動(dòng)。
提問(wèn):是勻速直線(xiàn)運動(dòng)嗎?
答:在連續相等的時(shí)間內通過(guò)的位移不相等,逐漸的增大,所以是加速直線(xiàn)運動(dòng)。
提問(wèn):是勻加速嗎?是如何判斷出來(lái)的?
。ㄌ崾荆夯貞浨懊鎸W(xué)過(guò)的勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律:連續相等的時(shí)間內,物體通過(guò)的位移之差為定值。這是一個(gè)判斷公式,已知的=0.02秒。
答:可以測出連續相等的時(shí)間內,物體通過(guò)的位移之差為定值(在誤差允許的范圍內)。則物體做勻變速直線(xiàn)運動(dòng)。
我們一起總結一下:自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
提問(wèn):能求出自由落體運動(dòng)的加速度嗎?
同樣根據上面的公式,我們對自由落體運動(dòng)的加速度進(jìn)行計算一下,大家選取不同的時(shí)間間隔來(lái)讀取數據。
通過(guò)多次測量計算:
我們通常用g來(lái)表示自由落體加速度,也叫重力加速度,數值近似為9.8,重力加速度的方向總是豎直向下的。在實(shí)驗中,如果要獲得更精確的數據,還可以用頻閃照相來(lái)測量。
自由落體運動(dòng)是初速為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),那么其運動(dòng)規律與一般規律類(lèi)似:
不同的物體在同一地點(diǎn),從相同高度同時(shí)自由下落的物體,同時(shí)到達地面,根據,則它們的加速度是相同的。
應用:
1:大家看到課后的測定反應時(shí)間小實(shí)驗。
2:測量物體從一定高度的樓房掉下,已知落地時(shí)的速度,求高度和下落時(shí)間。
我們可以通過(guò)測量在連續相等的時(shí)間間隔內,物體通過(guò)的位移之差是否為一個(gè)定值。若為定值,則是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 10
科目:物理必修1
教學(xué)對象:高一
課時(shí):1課時(shí)
提供者:黃基利
單位:溫州市龍灣中學(xué)
一、教學(xué)內容分析
本節課主要來(lái)源于人教版高中物理必修一第二章第6節《自由落體運動(dòng)》學(xué)習后的一節應用課。自由落體運動(dòng)是一種理想化模型,在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位。在知識內容上,它是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的一個(gè)特例,在思維方法上滲透著(zhù)理想化模型的重要研究方法。在必修一整個(gè)運動(dòng)學(xué)的教學(xué)中,勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)就在于規律的應用,而自由落體運動(dòng)規律的應用就包含了整個(gè)勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律應用的思維方法,因而本節課對學(xué)生怎樣分析運動(dòng)學(xué)問(wèn)題具有重要的指導和意義。
二、教學(xué)目標
1.知識與技能
。1)知道做自由落體運動(dòng)的條件,理解影響物體下落快慢的因素;
。2)能夠利用打點(diǎn)計時(shí)器或其他實(shí)驗儀器分析自由落體的運動(dòng)軌跡并能分析測量重力加速度的大;
。3)知道自由落體的加速度大小和方向;
。4)知道豎直上拋運動(dòng)與自由落體運動(dòng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),并能解決豎直上拋運動(dòng)的簡(jiǎn)單題型。
2.過(guò)程與方法
。1)培養學(xué)生的觀(guān)察能力和邏輯推理能力;(2)進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育,了解研究自然規律的科學(xué)方法,培養探求知識的能力;(3)通過(guò)對重力加速度測量的實(shí)驗探究,初步會(huì )進(jìn)行探究實(shí)驗的設計。(4)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、概況能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
。1)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達能力;
。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)通過(guò)實(shí)驗,培養學(xué)生的合作精神。
三、學(xué)習者特征分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習了位移、加速度、時(shí)間等描述運動(dòng)的知識,而且對勻變速直線(xiàn)運動(dòng)規律的應用方面具有一定的基礎。通過(guò)上一節課的學(xué)習,學(xué)生對自由落體運動(dòng)及其運動(dòng)規律也有了初步的認識,然而通過(guò)學(xué)生上交的作業(yè)來(lái)看,對于如何應用自由落體運動(dòng)的規律來(lái)解決具體的問(wèn)題還存在一定的不足,尤其是怎樣求解重力加速度,需要教師進(jìn)行指導,使學(xué)生能獨立分析自由落體運動(dòng)的簡(jiǎn)單題型。
四、教學(xué)策略選擇與設計
本節課總體上采用“設定情景,提出問(wèn)題”——“師生探討,分析問(wèn)題”——“設計方案,計算求解”——“總結規律,拓展練習”的主線(xiàn)開(kāi)展。首先回憶做自由落體運動(dòng)的條件,得出自由落體運動(dòng)的規律是初速度為零的勻變速直線(xiàn)運動(dòng),然后提出“怎樣測量重力加速度?”,師生分析問(wèn)題之后,學(xué)生開(kāi)展討論設計實(shí)驗方案并進(jìn)行理論推導計算;教師給出方案,學(xué)生自由探討計算;最后教師給出自由落體運動(dòng)規律應用的兩個(gè)常見(jiàn)題型,學(xué)生進(jìn)行分析思考,并在教師的指導下完成教學(xué)任務(wù)。
五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.測量重力加速度的方法和理論計算;2.自由落體運動(dòng)規律應用的兩種題型分析;教學(xué)難點(diǎn):
1.逐差法和滴水法求重力加速度;2.豎直上拋運動(dòng)的題型分析
六、教學(xué)過(guò)程
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設計意圖
問(wèn)題情景引入:
下列說(shuō)法中正確的是()
A.從靜止開(kāi)始下落的物體都必做自由落體運動(dòng)
B.從地球表面附近做自由落體運動(dòng)的物體,加速度都是相等的c.自由落體運動(dòng)加速度的方向總是豎直向下的
D.滿(mǎn)足速度跟時(shí)間成正比的運動(dòng)一定是自由落體運動(dòng)答案:c
思考回憶自由落體運動(dòng)的條件和運動(dòng)規律
讓學(xué)生回憶上節課所學(xué)的內容:
。1)定義:物體只受重力作用從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)。(2)性質(zhì):初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。(3)重力加速度:
大。阂话鉭可9.8m/s2或10m/s2方向:豎直向下
問(wèn)題情景一:
如何求解自由落體的加速度呢?你可以想到幾種方法。
學(xué)生思考并設計實(shí)驗方法
通過(guò)學(xué)生探討研究利用自由落體運動(dòng)規律來(lái)求解重力加速度,從而達到對自由落體運動(dòng)規律的應用。
實(shí)驗方案1:
利用打點(diǎn)計時(shí)器的紙帶分析
提問(wèn):根據紙帶信息,可以有幾種方法進(jìn)行求解重力加速度?分析:
方法一畫(huà)出v-t圖像,根據圖像的斜率求解重力速度。方法二逐差法
、偃绻垘嫌辛鶙l連續的相等時(shí)間間隔,則
、谌绻垘嫌形鍡l連續的相等時(shí)間間隔,則去掉頭或者尾的間隔,采用
學(xué)生思考并舉手回答
對v-t圖像的應用和逐差法公式的學(xué)習
實(shí)驗方案2:利用頻閃照相
頻閃攝影是研究變速運動(dòng)常用的手段。在暗室中照相機的,頻閃快門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài),頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強烈的閃光,照亮運動(dòng)的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。根據小球自由落下時(shí)的頻閃照片示意圖,頻閃儀每隔0.04s閃光一次,就可以測量出自由落體的加速度。注意:?jiǎn)挝皇抢迕?/p>
問(wèn)題:給出頻閃照片的示意圖,讓學(xué)生討論分析,提出求解方法。
學(xué)生思考,并回答計算方法:方法一:使用逐差法求解;
方法二:求出某個(gè)位置的速度和開(kāi)始自由落體運動(dòng)到該位置的時(shí)間,利用計算重力加速度;方法三:量出開(kāi)始自由落體運動(dòng)到某個(gè)位置的高度和運動(dòng)時(shí)間,利用計算重力加速度;方法四:取兩個(gè)相鄰相等時(shí)間間隔T及位移之差,利用求解;方法五:求出頻閃照中某兩個(gè)位置的速度,利用求解
對自由落體運動(dòng)公式的靈活應用
實(shí)驗方案3:滴水法測加速度
某同學(xué)用下列方法測定重力加速度
(1)讓水滴落在盤(pán)中時(shí),仔細調整水龍頭的閥門(mén),使第一滴水剛落入盤(pán)中聽(tīng)到響聲的瞬間,第二滴水滴正好從閥門(mén)口處開(kāi)始下落;
(2)當聽(tīng)到水滴落進(jìn)盤(pán)中的某次響聲開(kāi)始計時(shí),并數“0”,以后每聽(tīng)到一次響聲,依次數“1,2,3,??”,直到數到“50”按下停表按鈕,停表上顯示的時(shí)間為20.0 s;(3)用米尺測量出水龍頭閥門(mén)口到盤(pán)子的距離為78.24 cm.
根據上述實(shí)驗過(guò)程及所得數據,計算重力加速度的值為_(kāi)____m/s2.
學(xué)生思考并進(jìn)行求解
對知識點(diǎn)——滴水法測重力加速度的理解和應用
問(wèn)題情景二:
屋檐定時(shí)滴出水滴,當第5滴正欲滴下時(shí),第1滴已剛好到達地面,而第3滴與第2滴正分別位于高1m的窗戶(hù)的上、下沿,問(wèn):(1)此屋檐離地面多少米?(2)滴水的時(shí)間間隔是多少?
學(xué)生獨立思考并分析
對自由落體運動(dòng)規律的應用題型一
問(wèn)題情景三:
豎直上拋一物體,初速度為30m/s,求:上升的最大高度;上升段時(shí)間。(g=10m/s2)(教師演示,并講解豎直上拋運動(dòng)的特點(diǎn))學(xué)生課堂練習:
在離地15m的高處,以10m/s的初速度豎直上拋一小球,求小球落地時(shí)的速度和小球從拋出到落地所用的時(shí)間.(忽略空氣阻力的影響,取重力加速g=9.8m/s2)
學(xué)生獨立思考并分析
對自由落體運動(dòng)規律的'應用題型二豎直上拋運動(dòng)特點(diǎn):
(1)具有豎直向上的初速度。
(2)因為重力遠大于空氣阻力,故空氣阻力可忽略。物體只受重力作用,加速度恒為重力加速度。
(3)物體上升達到最高點(diǎn)還要下落,上升階段是勻減速直線(xiàn)運動(dòng),下落階段是自由落體運動(dòng)。
七、教學(xué)評價(jià)設計
《自由落體運動(dòng)規律的應用》的量規評價(jià)表評價(jià)指標(權重)優(yōu)良合格
不合格自評師評
學(xué)習完成情況(50分)
知道自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)以及重力加速度的大小和方向(10分)
知道物體做自由落體運動(dòng)的條件以及重力加速度的大。8分)
對什么是自由落體運動(dòng)、重力加速度的大小和方向的認識有點(diǎn)模糊(5分)
熟練掌握自由落體運動(dòng)的規律和基本公式(20分)
基本知道自由落體運動(dòng)規律和涉及的公式(15分)
只知道自由落體運動(dòng)涉及的公式,不理解自由落體運動(dòng)的規律(10分)
能熟練應用自由落體運動(dòng)的規律分析并解決實(shí)際的落體問(wèn)題(20分)
只能基本利用自由落體運動(dòng)規律的公式分析并解決實(shí)際的落體問(wèn)題(15分)
不會(huì )分析落體運動(dòng)的問(wèn)題(10分)
自主探究(20分)
能提出新的測量重力加速度的實(shí)驗設計方案,并獨立完成探究測量重力加速度(20分)
不能提出新的測量重力加速度的方案,但能獨立完成教材提供的測重力加速度的實(shí)驗方案(12分)
不能獨立進(jìn)行測量重力加速度的實(shí)驗,效果差(5分)
合作交流(15分)
小組成員共同努力完成測量重力加速度的實(shí)驗并提出新的設計方案(15分)
小組成員合作較好,能基本完成課本提供的實(shí)驗方案(10分)
小組成員之間表現不好,不能完成測量任務(wù),效果差(5分)
解決問(wèn)題(15分)
能很好地運用知識解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題(15分)
簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題解決效果一般(10分)
不能解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題(5分)
合計
等第:1、優(yōu)良:80分以上;2、合格:60分以上;3、不合格:60分以下
八、板書(shū)設計
一、自由落體運動(dòng)規律
。1)定義:物體只受重力作用從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng)。(2)性質(zhì):初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)。
。3)重力加速度:大。阂话鉭可9.8m/s2或10m/s2方向:豎直向下二、重力加速度的測量
(1)紙帶測量(2)頻閃照相(3)滴水法三、自由落體運動(dòng)規律應用:
。1)連續滴水型(2)豎直上拋型
九.教學(xué)反思
本節課以“設定情景,提出問(wèn)題”——“師生探討,分析問(wèn)題”——“設計方案,計算求解”——“總結規律,拓展練習”的主線(xiàn)開(kāi)展。教學(xué)設計完整,而且題目選擇合理、適度,充分考慮到學(xué)生的接受能力;所給的例題代表性強,有助于學(xué)生掌握自由落體運動(dòng)規律的應用。
本節課的主要亮點(diǎn)就是對“如何求解自由落體的加速度呢?你可以想到幾種方法!焙汀敖o出頻閃照片的示意圖,讓學(xué)生討論分析,提出求解方法!边@兩個(gè)問(wèn)題的探討,學(xué)生都能夠積極參與問(wèn)題的探討,并積極回答問(wèn)題,提出自己的見(jiàn)解。課堂氛圍活躍,學(xué)生的積極性得到了最大的發(fā)揮。而且學(xué)生提出的很多意見(jiàn)都是我備課時(shí)沒(méi)有想到的,這充分說(shuō)明這節課的教學(xué)效果較好。尤其是對第二個(gè)問(wèn)題的探討,學(xué)生能充分應用自由落體運動(dòng)的規律來(lái)求解重力加速度,語(yǔ)言表述也非常得清楚。本節課存在的主要不足是
1.課堂的問(wèn)題情境引入所花時(shí)間有點(diǎn)長(cháng),直接影響到后面課堂內容的開(kāi)展,所以課堂的時(shí)間掌控方面今后還學(xué)要多加注意;
2.課堂提問(wèn)主要是讓全體學(xué)生一起回答問(wèn)題為主,單獨讓學(xué)生站起來(lái)回答問(wèn)題的情況很少,今后要注意改變。
我校聽(tīng)課老師給我的意見(jiàn)是教學(xué)設計比較合理,內容安排恰當,學(xué)生能積極相應老師的教學(xué),課堂非;钴S;不足之處就是在課堂氛圍掌控方面要多加注意。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 11
一、教學(xué)目標
1、知道物體做自由落體運動(dòng)的條件;
2、掌握自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)和規律;
二、教學(xué)工具
教學(xué)資源與工具包括多媒體教室。
打點(diǎn)計時(shí)器,紙帶,交流電源;
白紙兩張、硬幣一個(gè)、直尺一個(gè);
ppt課件、黑板、粉筆。
三、教學(xué)過(guò)程
第一環(huán)節:創(chuàng )設情景,導入新課(以學(xué)生實(shí)驗“看看誰(shuí)的反應速度快”導入新課的問(wèn)題)
第二環(huán)節:提出問(wèn)題,學(xué)生參與,小組合作探究
1、看幾個(gè)生活中常見(jiàn)的現象認識落體運動(dòng);
2、問(wèn)題一:影響下落快慢的'因素有哪些?
3、請幾位同學(xué)做演示實(shí)驗,小組討論并給出實(shí)驗結論。
4、總結實(shí)驗結論。
第三環(huán)節:探究自由落體運動(dòng)的規律
1、教師演示實(shí)驗(有條件可以做一做,或者采取實(shí)驗視頻播放)
2、講解實(shí)驗數據處理,學(xué)生小組討論計算
3、小組分享實(shí)驗結論并指出問(wèn)題
第四環(huán)節:課堂練習和課堂小結
1、學(xué)生做課堂練習題
2、課堂小結
四、教學(xué)評價(jià)
本節課最大程度地調動(dòng)了學(xué)生的積極性,讓學(xué)生感到課堂是自己的課堂,增強了學(xué)生的自信心;
在教學(xué)過(guò)程中第二、第三環(huán)節學(xué)生討論非常積極,并對其他小組的實(shí)驗進(jìn)行評價(jià)、爭論、質(zhì)疑、提出改進(jìn)方案;
教師的角色只是一個(gè)引導者,大部分內容要靠學(xué)生來(lái)完成,教師加以點(diǎn)評。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 12
題:自由落體運動(dòng)
教學(xué)目的: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.理解什么是自由落體運動(dòng)的加速度,知道它的方向,知道在地球上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。
重 點(diǎn):自由落體運動(dòng)的特點(diǎn)
新課教學(xué):
讓學(xué)生先自學(xué)后提出問(wèn)題
1. 人們通常是怎樣看待自由落體運動(dòng)的?
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定,重的物體下落快,輕的物體下落慢,(可以通過(guò)演示紙片和粉筆頭來(lái)加以說(shuō)明)。
這種看法正確么?錯在什么地方?(輕的物體受到的阻力大,重的物體受到的阻力小上述說(shuō)法不正確)。
2. 在沒(méi)有空氣阻力的空間物體下落的快慢如何呢?
演示:⑴.粉筆頭和小紙團下落
、.牛頓管(也叫錢(qián)毛管)
實(shí)驗說(shuō)明了什么?(不同物體下落快慢相同)
結論:物體只在重力作用下,從靜止開(kāi)始下落的運動(dòng),叫自由落體運動(dòng)。
強調:⑴.這種運動(dòng)發(fā)生在真空中。
、.若空氣阻力很小,可忽略時(shí),也可看作自由落體運動(dòng)。
3. 自由落體運動(dòng)是一個(gè)什么性質(zhì)的運動(dòng)呢?
回顧前面所學(xué)知識,怎樣判斷一個(gè)運動(dòng)是否是勻變速運動(dòng)呢?(△S=常數)
下面分析課本上的閃光照片
、.測出小球的位置坐標X
、.計算出相鄰兩個(gè)小球間的距離S
、.計算出相鄰相等時(shí)間內的位移之差△S
比較各個(gè)△S可見(jiàn)都接近于2,若忽略誤差,可見(jiàn)△S相等,等于常數.即自由落體運動(dòng)是一個(gè)勻變速運動(dòng).
由于初速度為零,所以自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng).
。.自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點(diǎn),從同一高度同時(shí)自由下落,同時(shí)到達地面。由S=可知,加速度大小相同,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度,用g表示。
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大。翰煌胤綌抵挡煌。如課本表格所示,由表中可見(jiàn),重力加速度g隨緯度的`升高而增大。
通常計算時(shí):g=9.8m/s2
粗略計算時(shí):g=10m/s2
5.自由落體運動(dòng)的規律
因為自由落體運動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng),所以其規律都適用于自由落體運動(dòng),就是把a變成g,其公式如下:
。謙=gt
。=
。謙2=2gs
練習:一個(gè)物體從h高處自由下落,經(jīng)過(guò)最后196m所用的時(shí)間是4秒,若不計空氣阻力,求物體下落的總時(shí)間和下落的高度h.
解法一:由A到C自由落體運動(dòng)h= (1)
由A到B也是自由落體 h-h(huán)'= g(t-t')2 (2)
(1)-(2)式得
h'=gtt'-
t= = =7(s)
h= = =240(m)
解法二:v =v 設總時(shí)間為t
可求得t-2秒時(shí)的速度
v=g(t-2)=
t= +2= +2=7(s)
h= = =240(m)
作 業(yè):練習八 1-4題.
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 13
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。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 14
教學(xué)目標
知識目標
1、知道什么是自由落體運動(dòng)。
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)自由落體運動(dòng)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。
教學(xué)建議
教材分析
教材把自由落體運動(dòng)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)有另外給出自由落體運動(dòng)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。研究自由落體運動(dòng)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,直接給出了自由落體運動(dòng)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)設計示例
教學(xué)重點(diǎn):認識自由落體運動(dòng)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)的規律解決自由落體運動(dòng)的問(wèn)題。
教學(xué)難點(diǎn):自由落體運動(dòng)中不同物體下落的加速度都為。
主要設計:
一、自由落體運動(dòng)
[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),引出自由落體運動(dòng)的定義。
。2)展示課件“自由落體運動(dòng)的頻閃效果”
。3)分析頻閃效果,分析出自由落體運動(dòng)是加速運動(dòng),進(jìn)而指出,自由落體運動(dòng)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)叫自由落體運動(dòng),輕重不同的物體自由下落快慢相同。
8、展示課件“自由落體運動(dòng)的頻閃效果”,總結特點(diǎn):自由落體運動(dòng)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?芍哼@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,推導出自由落體運動(dòng)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。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 15
整體設計
自由落體運動(dòng)是一種理想化模型,在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位。在知識上它是勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的一個(gè)特例,在方法上滲透著(zhù)理想化模型的重要研究方法。在整個(gè)必修一教學(xué)的安排上,勻變速運動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)在于規律的應用,自由落體運動(dòng)的新課教學(xué)則要向學(xué)生介紹用現代先進(jìn)教學(xué)儀器研究自由落體運動(dòng)的規律特征,有利于學(xué)生站在一個(gè)現代新科技的角度觀(guān)望歷史人物對自由落體的研究,體會(huì )近代物理的先驅伽利略是如何進(jìn)行研究的——這是向高中學(xué)生首次介紹伽利略的物理學(xué)研究方法的教育,它在整個(gè)高中物理教學(xué)中具有特殊重要的意義。
本課程的教學(xué)設計要解決兩個(gè)問(wèn)題,一是怎樣引入課題和分析論證課題;二是介紹自由落體運動(dòng)規律以及用打點(diǎn)計時(shí)器實(shí)驗時(shí)的注意事項。這兩個(gè)問(wèn)題是統一的,前者是教學(xué)的組織,即課程進(jìn)展的形式;后者是課題內容本身,這兩者的結合便是本課的教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)重點(diǎn)
自由落體運動(dòng)的規律。
教學(xué)難點(diǎn)
自由落體運動(dòng)規律的得出。
課時(shí)安排
1課時(shí)
三維目標
知識與技能
1.理解自由落體運動(dòng)的條件和性質(zhì),掌握重力加速度的概念;
2.掌握自由落體運動(dòng)的規律,能用勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律解決自由落體問(wèn)題
過(guò)程與方法
1.培養學(xué)生的觀(guān)察能力和邏輯推理能力;
2.進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法教育,了解研究自然規律的科學(xué)方法,培養探求知識的能力;
3.通過(guò)對自由落體運動(dòng)規律的應用,提高學(xué)生的解題能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1.充分利用多媒體輔助教學(xué)、演示實(shí)驗和課本中的小實(shí)驗,讓學(xué)生積極參與課堂活動(dòng),設疑、解疑、探求規律,做到師生默契配合、情理交融,使學(xué)生始終處于積極探求知識的過(guò)程中,達到最佳的學(xué)習心理狀態(tài)。
2.利用課后的閱讀材料,介紹伽利略上百次的對落體運動(dòng)本質(zhì)規律的探索研究,使學(xué)生體會(huì )到科學(xué)探索的艱辛,挖掘德育教育的素材。
課前準備
木架、小球、細線(xiàn)、牛頓管、硬幣、羽毛、紙片(多張)
教學(xué)過(guò)程
導入新課
情景導入
教師兩手分別拿一小球和紙片,從相同的高度釋放兩物體。提出問(wèn)題:小球和紙片誰(shuí)先落地呢?這說(shuō)明什么問(wèn)題呢?是不是說(shuō)重的物體比輕的物體落地比較快呢?我們這節課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
故事導入
一位普通的媽媽?zhuān)眢w纖弱,輕聲細語(yǔ),幾乎不愛(ài)好任何的體育運動(dòng)。
一天,她出門(mén)去買(mǎi)東西,孩子和保姆留在家里。保姆拉過(guò)一張桌子放在窗戶(hù)前,讓孩子自己趴在桌子上玩,自顧自地做其他事情去了。
當媽媽的身影在遠方出現的時(shí)候,孩子興奮地手舞足蹈起來(lái),他伸出小手想去擁抱那個(gè)熟悉的身影,大半個(gè)身體頓時(shí)懸在半空中。
孩子不會(huì )理解自己身處的險境,希望媽媽立刻把他抱進(jìn)懷里。于是,五樓的窗口上,小男孩變得像小鳥(niǎo)一樣輕盈,他張著(zhù)翅膀向著(zhù)媽媽飛過(guò)去。周?chē)娜藗兌寄慷昧诉@一幕:遠處的媽媽只感覺(jué)自己變成了一支箭飛快地奔向一棟大樓,然后準確地接住了從樓上掉下來(lái)的一個(gè)小男孩。
聞?dòng)嵹s來(lái)的消防隊員對這一幕的'發(fā)生簡(jiǎn)直難以置信,按照他們的計算,用那么短的時(shí)間從女人當時(shí)所處的位置跑到樓下是不可思議的,連最優(yōu)秀的消防員也無(wú)法達到那樣的速度。
你能根據當時(shí)的情景測出這位偉大母親的奔跑速度嗎?需要知道哪些物理量呢?
復習導入
復習舊知:1.勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的規律
2.推論①vt2=v02+2as;② = = ;③v0=0
s1∶s2∶s3=1∶4∶9 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ=1∶3∶5
我們今天應用這些知識研究一種常見(jiàn)的運動(dòng)——自由落體運動(dòng)。
演示:硬幣和紙片分別從同一高度由靜止開(kāi)始同時(shí)下落,觀(guān)察下落速度,從表面上看得到結論:“物體越重,下落得越快”。是這樣嗎?
推進(jìn)新課
一、自由落體運動(dòng)
在現實(shí)生活中,不同物體的下落快慢在不少情況下是不同的從蘋(píng)果樹(shù)上落下的蘋(píng)果和飄下的樹(shù)葉能一起同時(shí)下落嗎?
教師設疑:重的物體一定下落得快嗎?你能否證明自己的觀(guān)點(diǎn)?
猜想:物體下落過(guò)程的運動(dòng)情況與哪些因素有關(guān),質(zhì)量大的物體下落速度比質(zhì)量小的┛炻穡開(kāi)
合作探究
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片,把其中一張紙片揉成紙團,在下述幾種情況下,都讓它們從同一高度自由下落,觀(guān)察下落快慢情況.
1.從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片,可以看到硬幣比紙片下落得快,說(shuō)明質(zhì)量大的下落得快。
2.兩張完全相同的紙片,將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放,觀(guān)察到卷緊的紙團比紙片下落得快,說(shuō)明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快。
3.將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)釋放,觀(guān)察到一樣快,說(shuō)明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快。
4.一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞,分別放到已調平的托盤(pán)天平的兩個(gè)盤(pán)中,可以看出紙板比軟木塞重,從同一高度同時(shí)釋放它們,軟木塞比紙板下落得快,說(shuō)明在特定的條件下,質(zhì)量小的物體下落得會(huì )比質(zhì)量大的物體還快。
結論:物體下落過(guò)程的快慢與物體質(zhì)量(輕重)無(wú)關(guān)。
高中物理必修1《勻變速運動(dòng)實(shí)例——自由落體運動(dòng)》教學(xué)設計 16
一、預習目標
了解落體運動(dòng)研究的史實(shí),了解邏輯推理的特色,理解任何猜想和假說(shuō)都須要有實(shí)驗驗證的重要性。
二、預習內容
對于落體運動(dòng),自古以來(lái)許多人都研究過(guò)。本節課介紹落體運動(dòng)的研究歷史,主要是介紹伽利略對自由落體運動(dòng)的研究過(guò)程和他的科學(xué)思維方法。要通過(guò)自主學(xué)習,獨立的思考、歸納和總結,提出自己的看法與體會(huì )。
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過(guò)你的自主學(xué)習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn) 疑惑內容
課內探究學(xué)案
一、學(xué)習目標
通過(guò)重現重大發(fā)現的歷史過(guò)程,親臨其境探究伽利略對自由落體運動(dòng)研究的實(shí)驗,學(xué)習其科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗構思。
二、學(xué)習過(guò)程
。ㄒ唬、綿延兩千年的錯誤
亞里士多德的觀(guān)點(diǎn):物體越重,下落越快。
交流與討論:為什么會(huì )有錯誤的.認識呢?
。ǘ、邏輯的力量
伽利略是怎樣論證亞里士多德觀(guān)點(diǎn)是錯誤的?
。ㄈ、猜想與假說(shuō)
。ㄋ模、實(shí)驗驗證
閱讀:伽利略斜面實(shí)驗的情況
討論與交流:感受伽利略的探究過(guò)程,體會(huì )其科學(xué)方法
設計實(shí)驗:研究初速度為零的勻加速直線(xiàn)運動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系,并設計表格記錄實(shí)驗數據。
。ㄎ澹、伽利略的科學(xué)方法
三、反思總結
伽利略的科學(xué)方法。
、賳(wèn)題的提出。
、谔岢黾僭O,邏輯推理。
、劾脭祵W(xué)和邏輯進(jìn)行推理,然后實(shí)驗驗證。
、軐僬f(shuō)進(jìn)行修正和推廣。
四.當堂檢測
1.某物體從某一較高處自由下落,第1s內的位移是_______m,第2s末的速度是______m/s,前3s 內的平均速度是_________m/s(g取10m/s2)。5,20,15
2.小球做自由落體運動(dòng),它在前ns內通過(guò)的位移與前(n+1)s內通過(guò)的位移之比是_____________。n2/(n+1)2
3.一物體從高處A點(diǎn)自由下落,經(jīng)B點(diǎn)到達C點(diǎn),已知B點(diǎn)的速度是C點(diǎn)速度的3/4,BC間距離是7m,則AC間距離是__________m(g取10m/s2)。16
4.一物體從高H處自由下落,當其下落x時(shí),物體的速度恰好是著(zhù)地時(shí)速度的一半,由它下落的位移x=__________H/4
5.關(guān)于自由落體運動(dòng)的加速度g,下列說(shuō)法中正確的是( B )
A.重的物體的g值大
B.同一地點(diǎn),輕重物體的g值一樣大
C.g值在地球上任何地方都一樣大
D.g值在赤道處大于在北極處
6.一個(gè)鐵釘與一個(gè)小棉花團同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因為( C )
A.鐵釘比棉花團重
B.鐵釘比棉花團密度大
C.棉花團的加速度比重力加速度小得多
D.鐵釘的重力加速度比棉花團的大
7.甲物體的重力是乙物體重力的3倍,它們從同一高度處同時(shí)自由下落,由下列說(shuō)法正確的是(C)
A.甲比乙先著(zhù)地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同時(shí)著(zhù)地
D.無(wú)法確定誰(shuí)先著(zhù)地
8.自由下落的物體,自起點(diǎn)開(kāi)始依次下落相等高度所用的時(shí)間之比是(D)
A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.( +1):1
9.自由落體運動(dòng)的v-t圖象應是圖2-4-4中的( B )
10.一個(gè)物體從20m高的地方下落,到達地面時(shí)的速度是多大?落到地面用了多長(cháng)時(shí)間? (取g=10m/s2)20m/s,2s
課后練習與提高
1.氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,它上升到217m高處時(shí),一重物由氣球里掉落,則重物要經(jīng)過(guò)多長(cháng)時(shí)間才能落到地面?到達地面時(shí)的速度是多少? (不計空氣阻力, g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2.如圖2-4-5所示,把一直桿AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開(kāi)后直桿做自由落體運動(dòng),已知直桿通過(guò)A點(diǎn)下方3.2m處一點(diǎn)C歷時(shí)0.5s,求直桿的長(cháng)度是多少? (不計空氣阻力, g=10m/s2). 2.75m
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