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2.5 自由落體運動 【知識與技能】 1、認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 2、能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。 3、知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4、掌握自由落體運動的特點和規(guī)律并能夠運用自由落體規(guī)解決實際的問題。 5、初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法．培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。 【過程與方法】 1、通過對實驗現(xiàn)象的觀察，提高學(xué)生對事物變化的分析和概括能力； 2、經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗科學(xué)探究的思維方法； 【情感態(tài)度與價值觀】 通過研究自由落體運動，培養(yǎng)學(xué)生濃厚的科學(xué)興趣及嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 【教學(xué)重難點】 ★教學(xué)重點★ 1、自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程． 2、掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題． ★教學(xué)難點★ 理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題． 【教材分析】 本節(jié)首先把生活中常見的落體運動，采用抓住主要因素，忽略次要因素的方法抽象出自由落體運動這一理想化模型，然后通過實驗探究分析得出自由落體運動的性質(zhì)和規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學(xué)生對自由落體運動規(guī)律有具體、深入的認識。 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅要知道自由落體運動的條件，還要理解自由落體加速度，并且掌握自由落體運動的規(guī)律，還能運用規(guī)律解決一些實際問題；體會理想化研究方法的重要意義，經(jīng)歷探究物體運動的過程，熟悉科學(xué)探究的方法和步驟。 【教學(xué)過程】 ★新課導(dǎo)入★ 創(chuàng)設(shè)物理情景——物體的下落運動是一種常見的運動。 【提出問題】蘋果為什么會下落得比樹葉快？是不是重的物體下落得快？ ★新課內(nèi)容★ 一、自由落體運動 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。 ★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。 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(yīng)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。 進一步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自由落體運動模型，在學(xué)習(xí)知識的同時體會模型建立的思想與方法以及構(gòu)建理想化模型的意義。 ★自由落體運動─—牛頓管演示實驗 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(fù)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。 自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。 總結(jié)自由落體運動條件： （1）從靜止開始運動 （2）只受重力作用（當空氣阻力影響很小可忽略不計時，實際物體的下落也可以看作自由落體運動） ★探究自由落體運動的性質(zhì) 【展示圖片】 提出問題：自由落體運動是一種什么樣的運動？ 引導(dǎo)學(xué)生定性分析：直線，加速 問：是勻加速直線運動嗎？如何判斷？ 【分組實驗】用打點計時器探究自由落體運動的規(guī)律 二、自由落體運動加速度 怎樣求出其加速度呢？從頻閃照片上能行嗎？（能）請同學(xué)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） 位移大小（m） 位移比例 加速度（m/s2） S1= S2= S3= S4= S5= 由實驗可以測得本圖片上的自由落體運動的加速度為9．801m/s2，在物理學(xué)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。 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。） 科學(xué)家們又在不同的地點測量重力加速度，請同學(xué)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??？（國際上取北緯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 。） 重力加速度的方向豎直向下 結(jié)論：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 三、自由落體運動的規(guī)律 根據(jù)學(xué)過的勻變速直線運動的知識，結(jié)合自由落體運動的規(guī)律，自主探究自由落體運動的規(guī)律，教師給予點撥。得出： 【類比】自由落體運動規(guī)律 勻變速運動規(guī)律 V=g t V=V0+at h= 1/2g t2 x=V0 t + 1/2a t2 V2=2gh V2 –V02=2ax 【教學(xué)反思】 為更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，突出重點，突破難點，主要采用以下教學(xué)方法：講授法、實驗法、討論法、類比法等