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1、2022年高中物理 自由落體運動教案 新人教版必修1 自由落體加速度大小不同。 　　3．掌握自由落體運動的運動學規(guī)律。 　　二、能力目標 　　1．培養(yǎng)學生對生活和實驗的觀察能力。 　　2．培養(yǎng)學生對事物規(guī)律遷移及應用能力。 　　三、德育目標 　　1．滲透事物的普遍性與特殊性關系。 　　2．加強對控制變量思想的認識。 　　【教學重點】 　　自由落體運動的本質(zhì)與規(guī)律。 　　【教學難點】 　　1．自由落體運動是勻加速直線運動。 　　2．自由落體加速度的大小g=9．8m/s2。 　　【教學方法】 　　1．觀察法（

2、生活與實驗） 　　2．實驗法 　　3．閱讀法 　　【教學用具】 　　CAI課件、紙片若干、牛頓管、粉筆（舉例用）、書簽、直尺（實驗用）。 　　【課時安排】 　　1課時（40分鐘） 　　【教學過程】 　　●課前準備： 　　在黑板上板書本節(jié)課的學習目標： 　　·自由落體運動的定義與特點。 　　·自由落體運動的本質(zhì)。 　　·自由落體加速度與基本公式。 　　●引入（時間約2分鐘） 　　1．文學家們在形容秋天的落葉的時候，常常說：飄零的落葉，卻從沒有人說飄零的蘋果或者飄零的鉛球呢？ 　?。▽W生回答：因為蘋果下落得比

3、樹葉要快） 　　2．思考：為什么蘋果會比落葉下落得快呢？ 　?。▽W生答回：A．因為蘋果的質(zhì)量比樹葉的質(zhì)量大；B．因為蘋果和落葉受到的空氣阻力不同） 　　3．介紹歷史：早在公元前4世紀的古希臘哲學家亞里士多德經(jīng)過大量的觀察也得到了相同的結(jié)論：重的物體下落得快。（幻燈片1） 　　4．過渡：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？物體下落是否受到空阻力的影響呢？請同學位自己設計一個小實驗來解決這個兩問題。（幻燈片2） 　　●自由落體運動──探究實驗（時間約3分鐘） 　　5．實驗一：將一張白紙裁成相同的兩半，另一片揉成紙團，讓其同時從同一高度由靜止釋放，可以看到紙片

4、比明顯比紙團下落得慢。 　　實驗二：將一張白紙裁成相同的兩半，其中一半再裁成兩半即原來的四分之一，將四分之一的這半揉成紙團，讓其同時從同一高度由靜止釋放，可以看到紙片比明顯比紙團下落得慢。 　　6．實驗分析： 　　實驗二：說明輕的物體也可能比重的物體下落得快，前面的結(jié)論錯誤（幻燈片2）。 　　實驗一：說明質(zhì)量相同的物體下落的快慢不同，如果按照亞里士多德的觀點，則兩物體下落的快慢應該相同，與事實不符；所以說重的物體下落得快的說法不準確。 　　實驗一：兩紙片的空氣阻力不同，質(zhì)量相同，說明物體下落的快慢要受到空氣阻力的影響。 　　7．過渡：如果要考慮物體下落的快慢

5、與質(zhì)量有關怎么辦，注意不能受到阻力的影響？（討論結(jié)果：在沒有空氣的空間里做物體下落實驗） 　　●自由落體運動─—牛頓管演示實驗（時間約4分鐘） 　　8．演示實驗：讓質(zhì)量不同的雞毛、鐵片等物體在一個抽掉空氣的玻璃管里下落，可以明顯看到不同質(zhì)量的物體下落的快慢是相同的。放入空氣后，再重復前面的實驗，發(fā)現(xiàn)其中的羽毛和鐵片下落的快慢不相同。（幻燈片3） 　　9．播放視頻：阿波羅號飛船登月時，宇航員在月球上做的自由落體實驗。 　　10．實驗結(jié)論：沒有空氣時候，物體受到那些力呢？（重力）上面的實驗可以得到什么呢？（在沒有空氣的空間里物體下落時只受重力的作用，其下落的快慢與物體質(zhì)量

6、無關）。 　　11．過渡：到現(xiàn)在為止，我們對落體運動有了一定的認識了。 　　●自由落體運動──定義（時間約2分鐘） 　　12．在物理學中，將物體只在重力的作用下由靜止開始運動叫做自由落體運動。由上面的實驗可知：做自由落體運動的物體，其下落的快慢與物體的質(zhì)量無關。（幻燈片） 　　12．練習：判斷下列物體的運動是否是自由落體運動： 　　A．粉筆頭在有空氣的空間里由靜止開始的運動是自由落體運動嗎？ 　　B．用手用力向下用力拋出的粉筆頭是自由落體運動嗎？ 　　分析：自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生，且初速度為0．所以AB兩物體的運動都不是自由落體運動

7、。在有空氣的空間里，如果物體受到的空氣阻力相對重力來說非常小，或者可以忽略不計時，物體的下落可以近似的看成一個自由落體運動。 　　13．注意：自由落體運動中自由兩個字的含義：一是物體受重力，二是物體的初速度為0。 　　14．過渡：在前幾節(jié)我們學過的運動有勻加速直線運動，勻速直線運動、勻減速直線運動等，則自由落體運動也和前面的運動一樣是一個新的運動類型嗎？自由落體運動的運動學本質(zhì)是什么呢？ 　　●自由落體運動──—性質(zhì)（時間5分鐘） 　　14．首先自由落體運動不是勻速直線運動，而是一個加速運動，你能說出為什么嗎？（物體的初速度為0，而一落一段時間后，速不在為0，說明速度是

8、在增加） 　　15．自由落體運動的是不是初速為0的勻加速運動呢？同學們回憶前面學過的知識，初速度為0的勻加速直線運動有哪些規(guī)律呢？（速度公式：Vt=a ；位移公式S=at2/2 ； 在連續(xù)且相等的時間間隔內(nèi)，位移的大小之比是1：3：5：7：--）（幻燈片） 　　16．教師分析：我們無論選擇哪一條規(guī)律我們都要測量時間，而自由落體運動的時間一般都非常短，我們用手表這樣的計時儀器來研究就不行了，書上面給我們提供了一種方法──頻閃照片；首先我介紹一下什么時頻閃照片（播放模擬動畫） 　　在一間密閉的小屋里面，沒有光用照相機給小球拍照能拍下來嗎？（不能）只有在有光的一瞬間小球才能在膠卷上

9、面留下一個像，于是我們間隔相同的時間閃光一下，每次閃光的時候小球的位置相同嗎？（不同）注意我們在照相的過程中都沒有更換底片，則小球每隔相同時間的位置就顯示在了底片上了，最后結(jié)沖印等得到相片。相片上是N個小球呢？還是一個小球在不同位置的相？（小球在不同位置的相） 　　17．如果小球的運動是自由落體運動，則這些小球之間的間距應該是1：3：5：7--；現(xiàn)在請同學們用你的直尺測量出小球的相的間距，判斷一下小球是否滿足這個規(guī)律。（測量后填入下表，試分析各段位移的比例關系） 位移大?。╩） 位移比例 加速度（m/s2） S1= S2= S3= S4= S5=

10、 　　18．由此可見自由落體運動并不是一個新的運動類型，而是一個初速度為0的勻加速直線運動，比一般的勻加速運動更加特殊。 　　19．過渡：既然自由落體運動是一個勻加速直線運動，我們就思考，如果他的加速度也是一個特殊的值該多好啊！ 　　●自由落體加速度（時間6分鐘） 　　20．怎樣求出其加速度呢？從頻閃照片上能行嗎？（能）請同學們用你測得的數(shù)據(jù)計算出自由落體運動的加速度為多少？（由開始的數(shù)據(jù)可計算出自由落體加速度） 位移大?。╩） 位移比例 加速度（m/s2） S1= S2= S3= S4= S5= 　　21．由實驗可以測得

11、本圖片上的自由落體運動的加速度為9．801m/s2，在物理學中自由落體運動的加速度又叫做自由落體加速度，或重力加速度常常用字母g表示。 　　22．我告訴大家這張頻閃照片是人民教育出版社的網(wǎng)站上提供的北京地區(qū)的自由落體照片。所以這個地方還有一個疑問，在同一個地點，不同的物體做自由落體運動的加速是不是相同的呢？（相同，由前面實驗的結(jié)論：不同的物體做自由落體運動時其運動的情況是相同的，即有相同的時間里位移相同；和S=at2/2可得a是一定相同的。） 　　23．科學家們又在不同的地點測量重力加速度，請同學們閱讀課本上第 頁的表格，思考：在地球上重力加速度隨緯度的變化而怎樣變化？變化是大還是

12、?。浚▏H上取北緯45度的海平面的重力加速度9．80665m/s2為標準值，通常我們在計算時g取9．8m/s2，粗略估算時取10m/s2 。） 　　24．加速度是一個矢量還是標量？（矢量）加速度的方向如何呢？（物體豎直下落，且是勻加速直線運動，所以重力加速度的方向豎直向下） 　　25．過渡：由此看來，自由落體運動非常特殊，是一個初速度為0，加速度大小為g，方向豎直向下的勻加速直線運動。同學們解決一個問題： 　　●自由落體運動的規(guī)律（時間3分鐘） 　　26．例：我們的教學樓高為4層，假設現(xiàn)在某同學在樓頂做自由落體運動的實驗，從上面由靜止放下一個小球，不計空氣阻力，請估算小

13、球在第1s內(nèi)下落的位移是多少？第1s末的速度是多少？怎樣計算的？ 　　解：把公式Vt=v0+at S=vot+at2/2 中vo換成0，加速度a換成g就可以計算了。 　　27．自由落體運動的規(guī)律 　　速度公式：Vt=gt 　　位移公式：S= gt2/2 　　●課堂小結(jié)（時間2分鐘） 　　28．到這個時候、我們對自由落體運動的認識已經(jīng)到了一個新的高度了，現(xiàn)在來總結(jié)一個本節(jié)課的知識： 　?。?）自由落體運動的定義：在物理學中，將物體只在重力的作用下由靜止開始運動叫做自由落體運動。做自由落體運動的物體，其下落的快慢與物體的質(zhì)量無關。 　　（2）自由落體

14、運動是一個初速度為0，加速度大小為g，方向豎直向下的勻加速直線運動。 　　所以前面的公式都可以用。 　　●做一做：測量反應時間（時間4分鐘） 　　29．自由落體運動是一個非常有用的運動，我們可以用他做很多事，現(xiàn)在我做做一個游戲，現(xiàn)在請一位同學上來，伸出兩根手指，我一釋放這個書簽，你就抓住它。 　　每一個人在發(fā)現(xiàn)某種情況到采取相應的行動，都要延遲一小段時間，這段時間我們叫它反應時間。利用自由落體運動就可以設計一個測量反應時間的實驗。請同學們根據(jù)開始的小游戲自行設計。（請學生介紹他自己的方案） 　　30．教師展示自己設計的反應時間測量工具。并講述原理。（播放動畫）

15、 　　●彈性預案（剩余時間） 　　31．請同學們自己閱讀本課后面的閱讀材料，學習并思考： 　?。?）人類認識自然規(guī)律的過程是怎樣的？ 　　（2）伽利略在科學研究的道路上具有怎樣的品質(zhì)？我們要怎樣去學習他的品質(zhì)？ 　　●課后作業(yè) 　　32．請同學們自己設計一個實驗測量一下南充地區(qū)的重力加速度。 　?。▋x器：打點計時器； 或者手表、水龍頭、直尺等） 　　【板書設計】 自由落體運動 　　1．自由落體運動 　?。?）物體由只在重力作用下由靜止開始的運動叫自由落體運動 　　（2）自由落體運動下落的快慢與物體質(zhì)量無關 　?。?）自由落體運動是一個初速度為0的勻加速直線運動 　　2．自由落體加速度 　?。?）自由落體加速度又叫做重力加速度，通常用符號g來表示 　?。?）在同一地點，一切在自由落體運動中的物體，加速度都相同 　?。?）自由落體加速度通常取g=9．8m/s2，方向豎直向下 　　3．自由落體運動是一個特殊的勻加速直線運動（v0=0，a = g） 　　速度公式： 位移公式：