《自由落体运动》教案及说课稿.docx

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1、自由落体运 动教案及 说课稿说课稿是为进行说课准备的文稿，它不同于教案，教案只 说“怎样教”，说课稿则重点说清 “为什么要 这样教 ”。下面就是小 编给大家带来的，希望能帮助到大家 !教学目标知识目标1、知道什么是自由落体运动 .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、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题 .能力目标调动学生积极参与 讨论的兴趣，培养 逻辑思维能力及表述 .教学建议教材分析教材把自由落体运动作为初速度 为零、加速度 为 的匀加速直 线运动的特例来 处理，没有另外 给出自由落体运 动的公式， 这体现了物理学从 简单问题 入手，用理想化的方法处

2、理实际问题 的方法 .研究自由落体运 动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从 图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可 .教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接 给出了自由落体运 动是初速度 为零的匀加速直 线运动，重力加速度的 讲述，也比较适合学生的思 维习惯 ，根据实验在同一地点，从同一高度同 时自由下落的物体，同时到达地面的事 实 .由 知它们的加速度必相同，所以本 节课的重点和关 键是做好 实验和推理分析 .教法建议可以按照教材安排的 顺序，在 讲解的同 时，通过实验 ，边讲边议 ，如果学生条件 许可，可采取 讨论式的教法 .教学设计示例教学重点： 认识自由落

3、体运 动是初速度 为零、加速度 为 的匀变速直线运动，并能 应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运 动的问题 .教学难点：自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .主要设计：一、自由落体运 动方案一 1、思考与 讨论：(1) 重的物体下落得快 ?还是轻的物体下落得快 ?(2) 请举出一重的物体下落快的 实例?(演示一 团棉花和一 块石头下落的 现象 )(3) 请举出一轻的物体下落快的 实例?(演示一小粒石子和一大 张纸片下落情况 )2、分析引 导：(1) 上述实验现 象是因 为有空气阻力存在使 现象变得复杂， ( 教师指出 )(2) 演示：把 纸片团成一个小 纸团，再让它和小石子同 时下落的现

4、象 .(3) 提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何 ?(4) 演示：按教材要求做 “牛 顿管 ”实验 .3、分析与小 结：(1) 分析 “牛顿 管”实验的特点，引出自由落体运 动的定义 .(2) 展示课件“自由落体运 动的频闪效果 ”(3) 分析频闪效果，分析出自由落体运 动是加速运 动，进而指出，自由落体运 动是初速度为零的匀加速直 线运动 .方案二 1、教师提出我 们要研究一种 见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快 还是轻的物体下落的快 ?2、启发学生回想所 见过物体的下落运 动，有没有 轻的物体下落快的 现象 ?引导学生对观察到的物体

5、下落 现象总结为 “有 时重的物体下落快、有 时轻的物体下落快 ”(配合演示 )3、提问：怎样从理论上说明重的物体比 轻的物体下落快是不 对的 ?让学生看教材 30 页有关伽利略的推理， 认识到从 “重的物体下落快 ”会 导出矛盾的 结论 .4、提问：为什么有 时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变 得复杂 .5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运 动 ?引导学生想到研究 问题应从简单到复杂，因此 应首先研究没有空气阻力 时物体的下落情况 .指出可根据 实验来研究 .6、演示： “牛 顿管实验 ”让学生得出 结论：没有空气阻力，只

6、有重力作用 时，轻重不同的物体下落快慢相同 .7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运物体自由下落快慢相同.动叫自由落体运 动，轻重不同的8、展示 课件“自由落体运 动的频闪效果 ”， 总结特点：自由落体运 动是初速度 为零的匀加速直 线运动.二、自由落体加速度：1、分析引 导：在同一地点，从同一高度同 时下落的物体，下落到同一位置 时( 这个位置是任意的 ) 所用时间总 是相同的 .可知： 这些初速度 为零的匀加速运 动，在相同 时间里发生了相等的位移，由知，它 们的加速度必相同 .2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值.3、让学生根据匀 变速运动的公式，

7、推 导出自由落体运 动的公式：若学生基 础较好，可根据自由落体 频闪照片，用分析 纸带的方法 粗算一下自由落体加速度 .探究活动滴水法 测重力加速度的 过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的 盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到 盘子时后一滴恰好离开水 龙头，测出几滴水落到 盘中的总时间 t，用刻度尺量出水 龙头到盘子的高度差 h，即可算出重力加速度 .请思考： 为什么不只测出一滴水下落的 时间即开始 计算?按前面 给的方法测出一个水滴下落 时间 还是 ?为什么 ? 重力加速度的表达式是什么 ?实际做一做， 计算一下，当地的重力加速度 .教学准备教学目标1、 理解自由落体运 动，知道它

8、是初速度为零的匀加速直 线运动2、明确物体做自由落体运动的条件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、培养学生 实验、观察、推理、 归纳的科学意 识和方法5、通过对伽利略自由落体运 动研究的学 习，培养学生抽象思 维能力，并感受先 辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力教学重难点理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点。掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题 是难点。教学工具教学课件教学过程一、课前提问 :初速为零的匀加速直 线运动的规律是怎 样的 ?二、自由落体运 动演示 1：左手 掷一金属片，右手 掷一张纸片

9、，在 讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同 时落地 .然后将 纸片捏成 纸团 ,重复实验 ,再观察二者是否同 时落地结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。提问：解释观察的现象显然，空气 对纸的阻力影响了 纸片的下落，而当它被撮成 纸团以后，阻力减小， 纸片和金属片才几乎同 时着地。假设纸片和金属片 处在真空中同 时从同一高度下落，会不会同时着地呢 ?演示 2：牛顿管实验自由落体运 动：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。显然物体做自由落体运动的条件是：(1) 只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。(2) 从静止开始下落实际上如果

10、空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不 计，物体的下落也可以看做自由落体运 动。三、自由落体运 动是怎样的直线运动呢?学生分组实验 (每二人一 组 )将电火花计时器呈竖直方向固定在 铁架台上， 让纸带 穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着 纸带，使重物静止在靠近 计时器下放，然后接通 电源，松开 纸带，让重物自由下落， 计时器就在 纸带上打下一系列小点。运用该纸带 分析重 锤的运动，可得到：1、自由落体运 动是初速度 为零的匀加速直 线运动2、重锤下落的加速度 为 a=9.8m/s2四、自由落体加速度学生阅读课 文提问：什么是重力加速度?标准值为多少 ?方向指向哪里 ?用什么字母表示

11、 ?(略)重力加速度的大小有什么规律?(1) 在地球上同一地点，一切物体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 页表格可知， 纬度愈高，数值愈大。(3) 在通常的 计算中，可以把 g 取作 9.8m/s2 ，在粗略的 计算中， 还可以把 g 取作10m/s2五、自由落体运 动的规律注意式中的 h 是指下落的高度。课后习题1、阅读伽利略 对自由落体运 动的研究2、教材 练习 (1) 至 (4) 题教学准备教学目标知识与技能1.知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动 .2.能用打点 计时器得到相关的运 动轨迹，并能自主分析 纸带上

12、记录的位移与 时间等运动信息 .3.了解伽利略 对自由落体运 动的研究思路和方法.过程与方法1.通过对落体运 动的实验探究，初步学 习使用变量控制法 .2.经历伽利略 对自由落体运 动的研究方法，感悟科学探究的方法.情感态度与价 值观1.渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型 自由落体 .2.培养学生 严谨的科学 态度和实事求是的科学作 风 .教学重难点教学重点1.自由落体加速度的大小和方向2.自由落体运 动的规律，并运用 规律解决 实际问题教学难点1.自由落体运 动的条件及 规律2.应用自由落体运 动的规律解决 实际问题教学过程一、自由落体运 动1.基本知 识(1) 定

13、义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.(2) 做自由落体运 动的条件： 只受重力作用 . 初速度等于零 .(3) 运动性质：自由落体运 动是初速度 为零的匀加速直 线运动.2.思考判断(1) 物体竖直向下的运 动就是自由落体运 动.( )(2) 物体仅在重力作用下的运 动就是自由落体运 动.( )(3)物体由静止 释放，当空气阻力很小，可忽略不计时可以看做自由落体运 动.( )探究交流(1)一张纸片下落和 该纸片揉成 团下落快慢不同是什么原因造成的 ?(2) 为什么在抽成真空的牛 顿管中金属片和羽毛下落的快慢相同 ?【提示】(1) 纸片受到的空气阻力 较大，而 纸团受到的空气阻力 较小，

14、造成二者下落快慢不同 .(2) 由于抽成真空的牛 顿管对金属片和羽毛均没有空气阻力，它 们只在重力作用下做自由落体运 动 .二、自由落体加速度及运动规律1.基本知 识(1) 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g 表示 .(2) 方向： 竖直向下 .(3)大小：在地球上不同的地方，g 的大小是不同的，一般计算中， g 取 9.8_m/s2或g=10_m/s2.(4)运动规律 自由落体运 动实质 上是初速度v0=0 ，加速度 a=g 的匀加速直 线运动 . 基本公式位移速度关系式：v2=2gh.(gt2.)2.思考判断(1) 自

15、由落体运 动加速度的大小与物体 质量有关 .( )(2) 重力加速度的方向 竖直向下 .( )(3) 在地球上不同的地方， g 的大小略有不同 .( ) 三、伽利略 对自由落体运 动的研究1.基本知 识(1) 问题发现亚里士多德 观点：重物下落得快，轻物下落得慢 .矛盾：把重物和 轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论 .伽利略观点：重物与 轻物下落得一 样快.(2) 猜想与假 说伽利略猜想落体运 动应该 是一种最 简单的加速运 动，并指出 这种运动的速度应该是均匀变化的假说 .(3) 理想斜面 实验 如果速度随 时间的变化是均匀的，初速度 为零的匀 变速直线运动的位移 x 与运动所用的时间

16、t 的平方成正比，即 xt2. 让小球从斜面上的不同位置由静止的时间 t.滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x 和所用 斜面倾角一定时，判断 xt2 是否成立 . 改变小球的 质量，判断 xt2 是否成立 . 将斜面 倾角外推到 =90时 的情况 小球自由下落， 认为小球仍会做匀加速运 动，从而得到了落体运 动的规律 .(4) 伽利略研究自然 规律的科学方法：把 实验和逻辑推理 (包括数学推演 ) 和谐地结合起来 .他给出了科学研究 过程的基本要素： 对现象的一般 观察 提出假 设 运用 逻辑得出推 论通 过实验对 推论进行检验 对假 说进行修正和推广 .2.思考判断(1) 亚里士多德的 观点

17、是：重物、 轻物下落得一 样快 .( )(2) 伽利略通 过实验证 明了，只要斜面的 倾角一定，小球自由 滚下的加速度是相同的 .( )(3) 伽利略科学思想方法的核心是做 实验 .( )探究交流在研究自由落体运 动时，伽利略 进行了猜想， 亚里士多德 进行了猜 测，两种研究方法有何不同 ?【提示】 伽利略的科学猜想是根据所 观察、发现的事实，把客 观事实与原有的知 识结合起来，科学猜想不能直接当做 结论使用，只有 经过实验验证 ，才能作 为结论使用 .四、自由落体运 动及自由落体加速度【问题导 思】1.物体在重力作用下的下落都是自由落体运动吗 ?2.实际中，物体下落的运动是自由落体运 动吗

18、?3.同一物体在不同地点做自由落体运动时，其加速度是否相同?1.物体做自由落体运动的条件(1) 初速度 为零 ;(2) 除重力之外不受其他力的作用.2.自由落体运 动是一种理想化模型这种模型忽略了次要因素 空气阻力，突出了主要因素 重力 .在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运 动，只有当空气阻力 远小于重力 时，物体由静止的下落才可看做自由落体运 动，如在空气中自由下落的石 块可看做自由落体运 动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运 动 .3.自由落体加速度的大小(1) 产生原因：由于 处在地球上的物体受到重力作用而产生的，因此也称 为重力加速度 .(2) 大小：与所 处

19、地球上的位置及距地面的高度有关 . 在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极，但差别很小 . 在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可 认为重力加速度的大小不 变 .通常情况下取g=9.8 m/s2或 g=10 m/s2.1.自由落体运 动是匀变速直线运动的特例 .2.物体不 仅在地球上做自由落体运动，在其他星球上也可以做自由落体运动，只不 过同一物体在不同星球上所受重力不同，重力加速度不同.3.g 的方向，不是垂直向下，也不一定指向地心.例：下列关于自由落体运动的说法正确的是 ()A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运 动B.物体只在重力作用下从静止开始

20、下落的运动叫做自由落体运 动C.从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D.从静止开始下落的小 钢 球，所受空气阻力 对 其运 动 的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运 动【 指导 】 解答关于自由落体运 的问题时 ，必须 抓住自由落体运 的两个条件，一是初速度 v0=0 ，二是 仅 受重力作用 .【答案】BD 自由落体运 条件不清，往往误认为物体 在重力作用下的运动就看做是自由落体运 或者是 误认为 只要物体从静止下落，物体就做自由落体运动，从而 误选 A.五、自由落体运 动 的规 律及 用【 思】1.自由落体运 是特殊的匀 速直 线 运 ?2.匀 速直 线 运 的

21、基本 规 律 于自由落体运 动 是否适用 ?3.匀 速直 线 运 的推 论对 于自由落体运 是否适用 ?1.基本 规 律3.关于自由落体运 的几个比例关系式(1) 第 1s 末，第 2s 末，第 3s 末， ，第 ns 末速度之比 为 v1v2v3 vn=123 n;(2) 前 1s 内，前 2s 内，前 3s 内， ，前 ns 内的位移之比 为h1 h2 h3 hn=1 4 9n2;(3) 连续 相等 时间 内的位移之比 为 hhh hn=135-1); (2n(4) 连续 相等位移上所用 时间 之比 为 t1 t2 t3 -1)tn=1(-()-);(5) 连续 相等 时间 内的位移之差是

22、一个常数h=gT2(T 为时间间 隔 ).例：如 图 所示，直棒 AB 长 5 m ，上端 为 A，下端 为 B，在 B 的正下方 10 m 有一 长度 5 m、内径比直棒大得多的固定空心 竖 直管 .手持直棒由静止 放， 让 棒做自由落体运动( 不 计 空气阻力，重力加速度取 g=10 m/s2). 求：(1) 直棒从开始下落至上端A 离开空心管所用的时间 ;(2) 直棒上端 A 离开空心管 时 的速度 ;(3) 直棒在空心管中运 动的时间 ( 结果可用根式表示 ).【审题指导】解答该题应 注意：(1) 直棒从开始下落至 A 端离开空心管的 过程中， A 端下落的高度是多少 .(2) 直棒在

23、空心管中运 动的时间对应 运动的哪个过程 .【答案】(1)2 s(2)20 m/s(3)(2-)s杆有长度，不易分析其运 动情境，解 题时，我们可以找杆上某一点 (如 A 点 )为研究对象，它的运 动即代表整个杆的运 动.杆通过筒的时间也可认为是 B 点从刚进入空心筒 处运动 (l+) 这段距离的 时间 .六、竖直上抛的研究方法例：某物体以30 m/s 的初速度 竖直上抛，不 计空气阻力，取g=10 m/s2 ，5 s 内物体的()A.路程为 65 mB.位移大小 为 25 m ，方向向上C.速度改 变量的大小 为 10 m/sD.平均速度大小 为 13 m/s ，方向向上【答案】AB1.定义

24、：将一个物体以某一初速度 v0 竖直向上抛出，抛出的物体只受重力作用， 这个物体的运 动就是竖直上抛运 动 .2.运动性质：初速度 为 v0，加速度 为 -g 的匀变速直线运动 (通常取初速度 v0 的方向为正方向 ).3.基本规律(1) 速度公式： v=v0-gt.(2) 位移公式： x=v0t-2(1)gt2.(3) 位移和速度的关系式： v2-v0(2)=-2gx.(4) 上升到点 ( 即 v=0 时 ) 所需的 时间 t=g(v0) ，上升的高度 xmax=0( ). 4.研究方法(1) 分段法：上升 过程是加速度 a=-g，末速度 v=0 的匀减速直 线运动，下降 过程是自由落体运

25、动，且上升 阶段和下降 阶段具有 对称性 .(2) 整体法：将全 过程看成是初速度 为 v0 、加速度 为-g 的匀变速直线运动，把匀变速直线运动的基本 规律直接 应用于全过程，但必 须注意相关量的矢量性 .习惯上取抛出点 为坐标原点， v0 的方向 为正方向 .此方法中物理量正 负号的意 义：(1)v0 时，物体正在上升，v0 时，物体在抛出点的上方，h0 时，物体在抛出点的下方.课后小结板书2.5 利略对自由落体运 动的研究一、绵延两千年的 错误二，逻辑的力量三 .猜想与假 说四.实验验证五.伽利略的科学方法观察一提出猜想一运用逻辑推理一 实验对 推理验证一对猜想进行修证 (补充 )一推广

26、 应用今天我将要 为大家说课的课题是 “自由落体运 动 ”。首先是： 说教材：自由落体运 动是高一物理第二章第八 节的内容。本 节内容是在学生学 习了运动学的基本概念、匀 变速直线运动等知识后编排的，自由落体运 动作为匀变速直线运动的一种特例，在日常生活中比 较常见，具有重要的研究价 值 ;历史上曾 经有很多科学家研究 过落体运动，其亚里士多德、伽利略等 对落体运 动的研究， 对物理学的 发展起到了非常重要的推动作用，通 过向学生介 绍相关的物理学史，可以 让学生收到科学精神、科学方法的熏陶 ;自由落体运 动规律的探究 过程，不 仅可以激 发学生的学 习欲望，巩固前面的知 识，而且可以培养学生

27、的 观察能力、以及分析和概括能力。重力是 产生重力加速度的原因。因此本 节课高中物理的重要内容，在 这里具有承上启下的作用。第二、说重点、难点：1.从前面 对教材的分析，可以看出本 节课的重点是：自由落体运 动概念、性 质、规律;重力加速度。至于自由落体运 动规律的应用我主要把它作 为以后要考 虑的重点。2.本节课的难点我认为至少有两点：难点 (1) 对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解落体运动在生活中比 较常见，学生很容易根据生活 经验形成错误的前概念，就是 “物体越重，下落越快 ” ，这种前概念 对于学生建立 “自由落体运 动 ”的正确概念是非常不利的。为了突破 这个难点我准 备对教材上的

28、内容 进行适当 调整，把后一 节伽利略对落体运 动研究的部分内容放在 这里介绍。然后将 亚里士多德的 观点，迪卡 尔的观点，以及伽利略的观点同时列出， 进行对比，然后介 绍伽利略反 驳亚里士多德的 经典推理，再通 过实验设计 ，用实验事实帮助学生建立起正确的自由落体概念。同 时向学生渗透理想化思想方法在物理学当中的研究价 值。难点 (2) 探究自由落体运 动性质的过程探究过程难点在于，要尽可能放手 让学生独立地 设计实验 方案，要确保 实验能够成功，能让学生在对实验 数据处理后， 总结出正确的 结论 。 /突破这个难点我准 备这样设计 教学：首先激 发学生进一步研究落体运 动的兴趣，启 发学生

29、回 忆前面研究匀 变速直线的方法， 进行合理的迁移。注意指 导学生控制 实验条件，减小实验误 差。我准 备安排学生分 组实验 ，让学生都能体 验实验过 程，获得成功体 验。第三、说教学目标知识目标(1) 知道什么是自由落体运 动 ;知道它是初速度 为零的匀加速运 动 。(2) 知道什么是自由落体加速度，它的方向，知道在地球不同地方重力加速度的大小是不同的。(3) 掌握自由落体运 动规律，会 应用相应的公式解答有关自由落体运 动的简单问题能力目标(1) 培养学生 发现问题 、思考 问题、解决 问题的意识和能力。(2) 培养观察能力和分析能力，推理能力、 处理实验数据的能力， 归纳能力等。情感目标(1) 结合物理学史 进行教学，激 发学生的求知欲， 让学生体验科学态度、感悟科学精神(2) 通过应用自由落体运 动规律，解决 实际问题 ，培养学生关注生活的 态度。第四、说教法、学法教法拟采用探究式 综合教学法。具体 说就是， 创设问题 情境 提出 问题 猜想与假 设分析与推理 ( 设计实验 进 行实验 ) 总结归纳 。 让发现问题 、解决 问题贯 穿课堂教学的全过程。