高一物理必修一自由落體運動教案
高一物理必修一自由落體運動教案
自由落體運動作為高中物理的重要知識組成部分,在物理課教學中占重要地位。下面學習啦小編為你整理了高一物理必修一自由落體運動教案，希望對你有幫助。
高一物理自由落體運動教案篇一
(一)知識與技能
1、理解自由落體運動和物體作自由落體運動的條件
2、理解自由落體運動的加速度,知道它的大小和方向
3、掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律,并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題
(二)過程與方法
1、培養(yǎng)學生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力
2、引導學生養(yǎng)成進行簡單物理研究習慣、根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)與猜想的探究方法
3、引導學生學會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律
4、數(shù)學極限思想的進一步運用
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、通過實驗培養(yǎng)學生獨立思考能力,激發(fā)學生的探索與創(chuàng)新意識
2、培養(yǎng)學生的邏輯推理能力
3、培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,從實際問題中分析規(guī)律
4、培養(yǎng)學生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識,敢于提出與別人不同的見解
★教學重點
1、理解自由落體運動及其遵從的條件
2、掌握自由落體運動的規(guī)律,并能運用其解決實際問題
★教學難點
1、理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題
2、照相機曝光時間的估算
★教學方法
1、以物理史實,導入目標――實踐體驗,分析討論――總結(jié)歸納,得出結(jié)論。
2、通過實例分析,強化訓練,使學生學會自由落體運動的規(guī)律分析并能解決問題。
★教學用具:
多媒體,牛頓管,金屬片,紙片,天平,打點計時器,紙帶,重物(兩個質(zhì)量不同),刻度尺
★教學過程
(一)引入新課
前面我們學習了勻變速直線運動的規(guī)律,這節(jié)課我們再來學習勻變速直線運動的一個特例――自由落體運動。
(二)進行新課
1、自由落體運動
教師活動:演示紙片與金屬片的下落過程,提出問題1、重的物體一定下落的快嗎?2、你能否證明自己的觀點?
學生活動:學生觀察并思考,提出自己的猜想,并動手設(shè)計自己的可行方案。
點評:通過實例加以分析,結(jié)合物理史實,激發(fā)學生學習興趣,引導學生積極探索
教師活動:引導學生思考問題,讓學生討論。金屬片與紙片不同時落地,為什么?
學生活動:學生思考得出結(jié)論,由于空氣阻力的影響,使的物體下落的快慢不同。學生展示自己的設(shè)計方案,實踐自己的猜想
點評:掌握一定的歷史史實,學會一些基本的推理方法,初步養(yǎng)成置疑的習慣,激發(fā)學生的學習興趣。
教師活動:用牛頓管演示物體在空氣中和真空的下落情況。引導學生得出自由落體運動的條件。教師總結(jié),物體只在重力作用下從靜止開始落的運動,叫自由落體運動。
學生活動:學生回答對自由落體運動的認識,并給出一個定性的說法(學生的總結(jié)可能不夠準確,注意引導)
點評:培養(yǎng)學生利用物理語言,歸納總結(jié)規(guī)律的能力。
2、自由落體加速度
教師活動:多媒體演示,用打點計時器研究自由落體運動,計算其加速度,換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點子間隔有什么不同,總結(jié)得出結(jié)論,教師點評:將兩條紙帶對比,只要兩條紙帶上的點子間隔相同就說明它們的加速度是相同的。
學生活動:學生運用自己所學知識計算重力加速度,通過比較得出結(jié)論。
教師總結(jié):自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。教師引導學生思考兩個問題:
1、自由落體運動的加速度在各個地方相同嗎?
2、它的方向如何?
符號:g
方向:豎直向下(與重力方向一致)
大小:與地點有關(guān)。一般計算中g(shù)=9.8m/s2,粗略計算中可以取g=10m/s2
學生活動:學生看書中列表,嘗試從表中尋找規(guī)律,這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的?學生猜想,但不宜過多解釋
點評:通過算g值理解自由落體運動的加速度是一個定值(在同一地點)。引導學生學會分析數(shù)據(jù),歸納總結(jié)規(guī)律。
教師點評:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動,只要這些公式中的初速度 ,a取g就可以了。自由落體運動遵從的規(guī)律:
推出:
3、自由落體規(guī)律的應(yīng)用
教師活動:多媒體展示練習P(47)"問題與練習"第2題:
一位觀察者測出,懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s,如果不考慮空氣阻力,懸崖有多高?實際上是由空氣阻力的,因此實際高度比計算值大些還是小些?為什么?
學生活動:學習獨立作答;學生解答完畢后相互討論和檢查結(jié)果。
教師點評:如果不考慮空氣阻力,可算結(jié)果達到45m,實際上由于空氣阻力,3s內(nèi)不會下落這樣的距離,提醒學生注意理想化可能帶來的誤差。
點評:通過練習培養(yǎng)學生運用所學規(guī)律解決問題的能力。進一步加深對自由落體運動是一種初速度為零的勻變速運動的理解。
4、學生探究
教師活動:教師提出問題:
1、如果給你一把尺子能否運用本節(jié)所學知識測定一下你的反應(yīng)時間?
2、你的理論依據(jù)是什么?建議學生課下測出自己的反應(yīng)時間,將自己的尺子改造成"反應(yīng)時間尺"并將其運用到生活實際中,將其作為一個研究課題。
學生活動:學生思考提出方案,并解釋原理,確定自己的研究課題。
點評:初步培養(yǎng)學生合作交流的愿望,能主動與人合作,激發(fā)學生對物理的學習興趣。
教師活動:教師引導學生閱讀課本p47《做一做》讓學生提出自己解決問題的思路,不必準確解答,同時強調(diào)"估算"。
學生活動:學生獨立思考,并提出解決辦法,比較各種不同方法,并討論其合理性及可行性。
通過課下解題并對該問題獲得理性的認識。
點評:利用實例激發(fā)學生對科學的求知欲,培養(yǎng)學生的數(shù)學極限思想的進一步運用。
教師點評:由于照相機的曝光時間極短,一般為1/30s或1/60s,曝光量相差10%對照片不會有明顯影響,所以相機快門的速度都有比較大的誤差,"傻瓜"相機更是這樣。故在這樣短的時間內(nèi),這種誤差允許的范圍內(nèi),物體運動的速度可以認為是不變的,可以看作勻變速運動來處理。建議學生利用課下時間解出其準確值,比較兩種情況下的時間差異。
(三)課堂總結(jié)、點評
這節(jié)課我們學習了對自由落體運動概念和規(guī)律的認識及理解。自由落體運動是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運動,加速度為g,學好本節(jié)可更好地認識勻變速直線運動的規(guī)律和特點,是對上節(jié)內(nèi)容的有益補充。要突破此重點內(nèi)容,一定要把握住一點,即自由落體運動只是勻變速直線運動的一個特例v0=0,a=g。我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運動的規(guī)律及推論,在自由落體運動中均可使用。在使用時要注意自由落體運動的特點,判斷是自由落體運動之后方可代入計算。
(四)實例探究
☆自由落體運動基本概念的應(yīng)用
本節(jié)的易錯點是對于空間下落的物體是不是自由落體運動判斷時易錯。在判斷時,如題目直接給出物體由靜止開始自由下落或忽略空氣阻力等提示語時,可將下落的物體看成自由落體運動。對于有空氣阻力的問題,若空氣阻力遠遠小于重力,可近似看作自由落體運動。若只是空氣阻力很小,則不能認為物體就一定做自由落體運動,因為雖然空氣阻力很小,但可能空氣阻力與重力大小差不多,故不是自由落體運動。
在空間下落的物體不一定都是自由落體運動。如:物體以 2m/s的初速度豎直下落就不是自由落體運動。由于v0≠0,不符合定義,但此運動可看為勻變速直線運動來處理。本節(jié)易忽略之處即在于做題時易忽略自由落體運動的第一個特點。v0=0,從而將上述運動當作為自由落體解決,得出錯誤的結(jié)論。
[例1]甲物體的重力比乙物體的重力大5倍,甲從H m高處自由落下,乙從2H m高處同時自由落下.以下幾種說法中正確的是( )
A.兩物體下落過程中,同一時刻甲的速率比乙大
B.下落l s末,它們的速度相等
C.各自下落l m它們的速度相等
D.下落過程中甲的加速度比乙大
解:物體在下落過程中,因是自由下落,只受重力影響,加速度都為g,與質(zhì)量無關(guān),D選項錯誤。又由v=gt,知A選項錯B選項正確。又由公式v2=2gh可知C選項正確,故答案應(yīng)選B、C。
點撥:本題中最易出現(xiàn)的錯誤是誤認為質(zhì)量大的物體加速度大,而質(zhì)量小的物體加速度小,以致于錯選為A、D兩個答案。其主要原因是沒有弄清楚"自由下落'即為物體做自由落體運動。
★課余作業(yè)
書面完成課本47頁"問題與練習"中3、4題。
★"問題與練習"(P47)參考答案
1、橡皮下落的快。紙團比紙片下落快許多。因為紙片的重力較小.而在下落過程中空氣阻力較大(相對紙片的重力),所以紙片下落慢,當把紙片捏成紙團時,空氣阻力變小,所以下落就變得快一些。
2、解析:由 =45m,因為實際加速度a
所以實際高度比計算值小些。
3、解析:由 =31.25m,井深約 31m。考慮到聲音傳播所以石子實際下落時間應(yīng)為 t<2.5s
所以估算結(jié)果是偏大一些的。
4、解析:分析可知有三種方法
(1)根據(jù) ,有 (t是從開始到落到每一點的時間),
求出重力加速度,求平均值,算出發(fā)生的時間。
(2)根據(jù) ,有 (t=0.4s)
利用連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差來計算,進行平均
(3)可以先算出某兩點的瞬時速度,利用 計算g
★教學后記
高一物理自由落體運動教案篇二
一、教材分析
1.課標要求是：“通過實驗認識自由落體運動現(xiàn)象”，要求學生能通過一些實驗或具體的活動來了解和體驗自由落體運動。理解自由落體運動產(chǎn)生的條件與實質(zhì)。
2.本節(jié)教材是學生學完勻變速直線運動規(guī)律后，知識的遷移和應(yīng)用部分，因此本節(jié)是本章的一個比較重要的、典型的應(yīng)用型知識點。表現(xiàn)其一：落體運動快慢的產(chǎn)生原因分析，要用到實驗探究，突破原有認知，體會并應(yīng)用忽略次要因素、抓住主要因素這一科學思維方法，這不僅有利于學生掌握分析物理問題的方法，也有助于培養(yǎng)學生的探究能力.其二，這是一個貼近日常生活的實際問題，能激發(fā)學生的學習興趣和體會物理的生活化。
3.自由落體運動是日常生活中比較常見的物理現(xiàn)象，學生往往能感受到，但并沒有注意到這一現(xiàn)象的特點，也不明確這就是自由落體運動現(xiàn)象。怎樣才能讓學生不是機械化地記住自由落體運動的現(xiàn)象，而是通過各種方式真正理解自由落體運動的條件與本質(zhì)所在，才是本堂課學習重點和難點。
二、學情分析
自由落體運動，學生有一定感性和模糊的體會，但理解自由落體運動概念，對學生而言有一定的困難。我覺得主要來自兩方面，首先是物理語言的誤導，使學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;其次生活中的落體運動與自由落體運動的區(qū)別──現(xiàn)實與理想的差異。因此在本節(jié)課教學中利用了實驗和理論探究的方法，讓學生自己體驗、分析、歸納、討論、評價等得出結(jié)論。激發(fā)了學生的學習興趣，養(yǎng)成動手與合作能力，生成學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的物理意識。
學生有勻變速直線運動規(guī)律、打點計時器及紙帶分析的學習基礎(chǔ)，完全可以通過自主體驗與自主學習來完成本節(jié)課的內(nèi)容。學生可能將自由落體運動與勻變速直線運動知識割裂，教學中要注意引導學生，將新知識納入舊知識結(jié)構(gòu)，讓學生體會到自由落體運動只是特殊勻變速直線運動而已。
三、設(shè)計思想
為了體現(xiàn)新課程所倡導的教學理念，在教法上，采取以學生為主體，以問題為中心，以教師為引導，以小組的合作為主要方式，讓學生進行簡單的實驗設(shè)計，親身體驗科學實驗探究的過程。為了讓學生更好地體驗科學研究的方法和過程，發(fā)展自主學習能力，培養(yǎng)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;教師一定要把握好自己的角色，是適時適度地“引導”和“參與”，決不能搞型式化的探究。在以往的教學中，課堂教學實施往往過于注重知識傳授傾向，學生被動地接受，很難從多方面培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。
從興趣入手，精心設(shè)計學生活動──以趣味實驗的新手段引入，充分調(diào)動學生學習熱情和探究欲望，通過分組實驗，感受物體下落快慢的原因;進而小組討論、驗證、交流自由落體運動的條件;感悟自由落體這一理想化模型的實質(zhì);成功解釋生活中自由落體現(xiàn)象;強調(diào)學生思維和體驗過程，讓學生親身經(jīng)歷科學探究，變過去教師要學生學，而為學生自己“我要學、我想學、從中我學到了什么”的主動建構(gòu)知識的自主學習;通過交流、合作的互動過程，更進一步培養(yǎng)了學生團結(jié)、協(xié)作的精神。當然同時要發(fā)揮教師的課堂機智，適時地去引導，去啟發(fā)，去控制，去答疑，去評價，這是符合新課標以學生發(fā)展為本的要求，成功實現(xiàn)新課程理念下師生關(guān)系的轉(zhuǎn)換。
四、教學目標
1.知識與技能：
(1)認識自由落體運動現(xiàn)象;
(2)知道產(chǎn)生自由落體運動的條件;
(3)能夠運用勻變速直線運動規(guī)律分析、解決有關(guān)自由落體運動的問題。
2.過程與方法：
(1)經(jīng)歷實驗觀察、實例探究討論交流的過程，體驗自由落體運動現(xiàn)象。
(2)經(jīng)歷實驗和理論探究過程，體會科學探究的方法，領(lǐng)略運用勻變速直線運動規(guī)律解決實際問題的方法。
3.情感、態(tài)度與價值觀：
(1)體會生活中的自由落體運動現(xiàn)象，生成“學以致用”的思想，激發(fā)學生的學習熱情。
(2)體驗自主學習過程，養(yǎng)成樂于細心觀察、勤于思考和相互交流的學習習慣和合作精神。
五、重點 難點
重點：什么是自由落體運動及產(chǎn)生自由落體運動的條件、實質(zhì)。
難點：(1)物體下落快慢影響因素的探究;
(2)自由落體運動的運動性質(zhì)的分析。
六、教學策略與手段
“情景設(shè)置──問題鏈接──自主探究──形成共識──得出結(jié)論”的學生自主探究教學模式。
七、課前準備──媒體的設(shè)計與準備
演示實驗：多媒體設(shè)備一套，鉤碼，牛頓管，抽氣機，天平，自制課件。學生每四人一組：刻度尺，鐵架臺，打點計時器，小石頭，羽毛，紙帶，鐵片、書簽若干(長10厘米左右)，紙片若干張、鋼球(大小各一個)、面積相等的金屬片和紙片等。
八、教學過程
(一)新課引入：教師節(jié)的時候，大家有禮物送給老師，來而不往非禮也，今天老師也有禮物回贈給大家，是有我親筆簽名的精美書簽。
(師生活動，請幾個學生參與活動，誰能捏住書簽就送給誰，由于書簽比較短，少有學生能捏住。激發(fā)學生的好奇心和學習興趣，課堂氣氛活躍，)
教師：同學們一定想知道為什么有人捏不住書簽?，它與我們今天所要認識和研究的一種運動──自由落體運動密切相關(guān)。同學們仔細觀察過落體運動嗎?我們來看，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)。
提出問題：是否重的物體一定比輕的物體下落的快?(讓學生分組實驗探究)(板書)
(1)分組實驗，發(fā)現(xiàn)問題。
教師將學生分組。學生分組實驗──利用面積相等的金屬片和紙片，設(shè)計小實驗，動手做一做，并對看到的現(xiàn)象進行說明。(學生的實驗方案可能有：將紙片團成紙團，紙團、金屬片同時釋放;將紙片團成紙團，紙團、紙片同時釋放;金屬片、紙片呈豎直同時釋放;紙片放在金屬片上，釋放等等。)
組內(nèi)討論交流。小組代表說說，小組成員在實驗中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，以及想知道的疑問。
教師對學生的實驗方式和交流問題，做出適當?shù)姆答伵c評價。(引導學生關(guān)注觀察兩物體落地的前后的次序，將其原因暫時擱置)
(2)師生合作研討，得出自由落體運動概念。
學生的實驗方法可能各種各樣，為了將教學面向全體學生，讓全體學生明確概念。教師演示，引導學生觀察從同一高度同時下落的輕重物體下落的快慢，并歸納總結(jié)。
步驟①：先讓金屬片和一張等面積的薄紙片同時從同一高度下落。(觀察結(jié)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從同一高度下落。(讓同學用耳朵聽聲音，結(jié)果：只有一個聲音，說明輕重不同的物體同時落地。)
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。(觀察結(jié)果：輕的物體下落得快)
師生結(jié)合實驗探討得出結(jié)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。
提出問題：那么在沒有空氣阻力時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，讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落。
學生：同時落下。
老師：這就是自由落體運動。教師再把牛頓管放氣，重復實驗，構(gòu)成強烈的對比。
知識介紹：
1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子、一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面上。
同學們根據(jù)這些過程、結(jié)論，給自由落體運動下一個定義：
1.自由落體運動：(板書)
(1)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
(2)做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢是相同的。
點評：此環(huán)節(jié)，讓學生自己猜想、觀察、思考、理解、體會，學生在體驗中突破與原有認識的沖突，在教師引導下可以從以上實驗中總結(jié)結(jié)論，提出物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)的設(shè)想。另外，學生可能會提出關(guān)于下一環(huán)節(jié)的一些問題，教師也要做出適當評價，并為下面作鋪墊。
教師：在認識了什么是自由落體運動之后，新的問題就產(chǎn)生了，同學們一定想知道它是什么性質(zhì)的運動呢?
師：結(jié)合前面物體下落的現(xiàn)象，你覺得自由落體運動究竟是一種怎樣的運動?
2.實驗探究二──探究自由落體運動的性質(zhì)。
(1)回味現(xiàn)象，進行猜想。
讓學生回憶上面實驗現(xiàn)象，大膽猜想。(學生可能會提出：變速直線運動、加速直線運動、勻加速直線運動等)
(2)組內(nèi)討論驗證
小組內(nèi)成員針對問題進行交流討論。
討論主題：可以利用實驗桌上提供的器材自行設(shè)計實驗，用你們的實驗方式操作、記錄、研究自由落體運動的特點。學生的實驗設(shè)計方案可能有多種，教師必須做好充分的預(yù)設(shè)。
(1)組織學生分組實驗：利用打點計時器記錄重物的下落過程。(提醒學生操作注意事項)
(2)引導學生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析：
小組實驗、操作、記錄、思考、交流討論，
A.軌跡──直線 方向──豎直向下
B.變速──速度越來越大──比較相等時間內(nèi)發(fā)生的位移。
3.自由落體運動的加速度(板書)
?、旁诘孛娓浇耐坏攸c，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
?、浦亓铀俣萭的方向總是豎直向下的。
?、墙處煆娬{(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9.801 m/s2。在粗略的計算中，可以把g取作10 m/s2。
請學生看書本P46的表格，說說能得到的信息：
在地球上不同的地方g的大小是不同的，從赤道到北極，隨著緯度的升高而增大。
4.做一做 (反饋應(yīng)用 鞏固知識)
教師：老師最近發(fā)明了一個儀器，能測出你到底是反應(yīng)靈敏還是反應(yīng)遲鈍(開玩笑)，只要你一捏我就能知道你的反應(yīng)時間，(邊在過道走，邊為學生測量，學生的熱情和積極性很高)我把它叫做“反應(yīng)時間測量尺”，你能知道我這把尺子的奧秘嗎?
學生：知道(很不服氣)
教師：現(xiàn)實生活中人們遇到某種情況時，大腦能迅速作出反應(yīng)。人從發(fā)現(xiàn)情況到作出反應(yīng)采取行動所需的時間叫做反應(yīng)時間。有些人反應(yīng)時間對他們很重要，像運動員，戰(zhàn)士，飛行員，司機等。你們也能做一把“反應(yīng)時間測量尺”嗎?，同桌之間相互測一測彼此的反應(yīng)時間，我們現(xiàn)在不是有一門研究性學習的課程嗎!你完全可以用你自己制作的“反應(yīng)時間測量尺”定一下不同年齡，不同性別，不同職業(yè)人的反應(yīng)時間是多少?也可以看一個人在一天是什么時候反應(yīng)最快?其實這就是一個很好的研究性學習小課題。
點評：通過、“做一做”進一步鞏固了結(jié)論，培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力、動手能力和創(chuàng)造力，讓人真正感受到自由落體運動就在我們身邊，體驗物理知識的生活化。據(jù)教學時間情況，不一定在課堂內(nèi)完成，尤其“做一做”讓學生在課外動手體驗。)
5.自我評價小結(jié)
課堂小結(jié)：讓學生以“本節(jié)課我學到了什么”為話題進行評價性小結(jié)。
教師引導學生從知識和方法兩個角度來小結(jié)。
九、布置作業(yè) 課后習題與做一做
十、教學反思
1.本節(jié)課采取“情景設(shè)置──問題鏈接──自主探究──形成共識，得出結(jié)論”的教學方法，學生在趣味實驗的激發(fā)中，問題的引領(lǐng)下，“我要學、我想學”的情緒洋溢在整個課堂。通過自主體驗、小組互動、組間互評、自我評價改變學生以往的學習方式，體現(xiàn)新課程提倡自主學習的新理念。
2.趣味實驗雖簡單，但對其的熱情高漲出乎教學前的預(yù)料;自行制作的測定反映時間尺效果非常好;教學軟件的使用也讓學生體會到科技的力量。
3.學生自主探究時，有的學生不知道從哪里下手，要求教師給以必要的指導，應(yīng)該提示學生自主探究的三個環(huán)節(jié)，如果疏于引導，將會拖延時間，導致教學被動。
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