高中物理教案与课件24自由落体运动

1、2-4.自由落体运动一、教学目标1学问与技能1明白什么是自由落体运动；2自由落体产生的条件；3熟悉自由落体运动的特点；4把握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律,位移随时间变化的规律 定量 ；2过程与方法通过观看演示试验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,从而培育学生的观看、概括才能,通过相关物理量变化规律的学习,培育分析、推理才能；3情感态度价值观运用抱负化方法,突出主要因素,忽视次要因素,抽象出物理模型自由落体,研究物体下落在抱负条件下的运动；二、重点、难点分析1重点是使同学把握自由落体的速度和位移随时间变化的规律；自由落体的特点是初速度为零,只受重力作用 物体的加速度为自

2、由落体加速度 g；2难点是演示试验的技巧及规律的得出,介绍伽利略的试验验证及奇妙的推理；三、教具1自由落体演示仪及附件,运算器；2硬币 一元 两枚,薄纸袋 恰好可装下硬币3投影仪、投影片、彩笔；四、主要教学过程一复习提问,抽气机,牛顿管；s1s 2s3=1 49 s ss 135 二引入新课我们今日应用这些学问争论一种常见的运动,物体下落的运动；演示 硬币和纸袋分别从同一高度由静止开头同时下落,得到结论,“ 物体越重,下落得越快” ；1亚里斯多德 Aristotle 的熟悉观看下落速度, 从表面上看从公元前 4 世纪至公元 17 世纪,这种观念统治了人们两千多年之久；2伽利略 Galileo

3、的奉献 1638 年 两个物体 m Am B 分别由同一高度下落,重的物体比轻的物体下落的快,当把两物体捆在一起仍从同一高度下落情形会是怎样呢？结论： 整体分析： 当把两个物体捆在一起时 两个物体中的任一个都重从而下落的应最快；m C=m A m B,由于新组成的物体比上述局部分析： A 物体下落的快,受到一个下落得慢的物体 B 的作用,结果就像一个大人拉着小孩向前跑, 比单独大人跑要慢, 比小孩单独跑要快一样,他们的共同速度应介于 A、B 两物体之间即 vAvCv B；伽利略用归谬法奇妙地否定了亚里斯多德的观点,从而得出结论：重物体不比轻物体下落得快；亚里斯多德忽视了空气阻力对运动物体的影响

4、,从而得出错误的结论：“ 力是维护物体运动的缘由” ；演示 将纸袋揉成纸球和硬币从同一高度由静止开头下落,观看下落速度 相差不多 ,把硬币装入纸袋与另一枚硬币从同一高度由静止开头下落,观看下落速度也相差不多,如减小空气对运动物体的影响会如何呢？演示 牛顿管中的物体下落,将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落,观看试验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端,硬币落下有声, 眼可直接观看鸡毛下落,将牛顿管放入空气再做试验情形就截然不同了；3自由落体运动定义：物体只在重力作用下,从静止开头下落的运动叫做自由落体运动；自由落体运动是一种抱负运动,在实际问题中有空气时,物体的密度不太小,速度不 太

5、大 H 不太高 ,可以近似看成是自由落体运动；结论：不同物体做自由落体运动,它们的运动情形是相同的；性质：伽利略所处的岁月仍没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽 利略为了争论落体运动,利用当时的试验条件做了在斜面上从静止开头下滑的直线运动 目的是为了“ 冲淡重力”,证明白在阻力很小的情形下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用规律推理外推到斜面倾角增大到90 的情形,小球将自由下落,成为自由落体,他认为这时小球仍旧会保持匀变速直线运动的性质,多么奇妙啊！这个结论的正确与否需用试验来验证,三百多年后,我们来验证；演示 介绍自由落体仪,然后测量数据；sm ts 1 0.100 0.14

6、36 9.70 2 0.400 0.2866 9.74 3 0.900 0.4293 9.77 结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同；重力加速度 g自由落体加速度 a数值及单位 g=9.8m/s2 中学 g=9.8N/kg 常量 粗略运算 g=10m/s2b重力加速度 g 的方向总是竖直向下的；4自由落体运动的规律选竖直向下方向为正 三练习：一个自由落体落至地面前最终一秒钟内通过的路程是全程的一半,求它落到地面所需的时间；解析：物体做匀变速直线运动,第n 秒通过的路程为sN,n 秒内通过的路程为s n,就物体在 n-1 秒内通过的路程

7、为s n-1,就依据题意,得四课堂小结1自由落体运动是一种特别重要的运动形式,在现实生活中有很多落体运动可以看成是自由落体运动,争论自由落体运动有着普遍的意义；2为了争论自由落体运动,我们运用了物理学中的抱负化方法,从最简洁、最基本的情形入手, 抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了抱负化的物理模型自由落体运动,并且争论了自由落体的运动规律,抱负化是争论物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们仍要用到；3在争论自由落体运动的过程中我们仍给大家介绍了归谬法,即理论推导的一种重要方法, 同学们的学习重要的是争论问题的方法而不是学问本身,学问的结论当然重要,但更重要的是如何猎取

8、学问,中学学习的一个特别重要的方面就是如何猎取学问、处理学问；4自由落体运动是一种简洁的基本的运动形式,抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成,也就是说自由落体是争论其他抛体运动的基础,肯定要抓住其产生的条件和运动规律；五、说明1牛顿管的演示,要事先抽好气,一般在课前抽好；如先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动, 然后来抽气, 会影响课堂气氛,抽气机的响声也会吸引同学的留意力；做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后,将空气充入牛顿管再来做前面的试验,成效更好； 牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口邻近,可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端,让同学清晰地看到牛顿管的确在进气；2叙述伽利略的推理过程时,可拟定一个争论的环境,让同学感受到他们正亲临现场观看这场争辩情形教学；3自由落体仪电磁铁电路中,最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次,反充磁一次,这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响；当然为了防止上述试验引起的误差可以用两个光电管计时, 就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来争论,但不如上述教学过程设计的方案, 让同学一看便知；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,只需要运算加速度就可以了；4三组