高一物理必修一自由落体运动教案
高一物理必修一自由落体运动教案
自由落体运动作为高中物理的重要知识组成部分,在物理课教学中占重要地位。下面学习啦小编为你整理了高一物理必修一自由落体运动教案，希望对你有帮助。
高一物理自由落体运动教案篇一
(一)知识与技能
1、理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件
2、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向
3、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题
(二)过程与方法
1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力
2、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法
3、引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律
4、数学极限思想的进一步运用
(三)情感、态度与价值观
1、通过实验培养学生独立思考能力,激发学生的探索与创新意识
2、培养学生的逻辑推理能力
3、培养学生实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律
4、培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解
★教学重点
1、理解自由落体运动及其遵从的条件
2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题
★教学难点
1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题
2、照相机曝光时间的估算
★教学方法
1、以物理史实,导入目标――实践体验,分析讨论――总结归纳,得出结论。
2、通过实例分析,强化训练,使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。
★教学用具:
多媒体,牛顿管,金属片,纸片,天平,打点计时器,纸带,重物(两个质量不同),刻度尺
★教学过程
(一)引入新课
前面我们学习了匀变速直线运动的规律,这节课我们再来学习匀变速直线运动的一个特例――自由落体运动。
(二)进行新课
1、自由落体运动
教师活动:演示纸片与金属片的下落过程,提出问题1、重的物体一定下落的快吗?2、你能否证明自己的观点?
学生活动:学生观察并思考,提出自己的猜想,并动手设计自己的可行方案。
点评:通过实例加以分析,结合物理史实,激发学生学习兴趣,引导学生积极探索
教师活动:引导学生思考问题,让学生讨论。金属片与纸片不同时落地,为什么?
学生活动:学生思考得出结论,由于空气阻力的影响,使的物体下落的快慢不同。学生展示自己的设计方案,实践自己的猜想
点评:掌握一定的历史史实,学会一些基本的推理方法,初步养成置疑的习惯,激发学生的学习兴趣。
教师活动:用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。引导学生得出自由落体运动的条件。教师总结,物体只在重力作用下从静止开始落的运动,叫自由落体运动。
学生活动:学生回答对自由落体运动的认识,并给出一个定性的说法(学生的总结可能不够准确,注意引导)
点评:培养学生利用物理语言,归纳总结规律的能力。
2、自由落体加速度
教师活动:多媒体演示,用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同,总结得出结论,教师点评:将两条纸带对比,只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的。
学生活动:学生运用自己所学知识计算重力加速度,通过比较得出结论。
教师总结:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师引导学生思考两个问题:
1、自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?
2、它的方向如何?
符号:g
方向:竖直向下(与重力方向一致)
大小:与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2,粗略计算中可以取g=10m/s2
学生活动:学生看书中列表,尝试从表中寻找规律,这一规律是怎样产生的?学生猜想,但不宜过多解释
点评:通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值(在同一地点)。引导学生学会分析数据,归纳总结规律。
教师点评:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要这些公式中的初速度 ,a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律:
推出:
3、自由落体规律的应用
教师活动:多媒体展示练习P(47)"问题与练习"第2题:
一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s,如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?实际上是由空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
学生活动:学习独立作答;学生解答完毕后相互讨论和检查结果。
教师点评:如果不考虑空气阻力,可算结果达到45m,实际上由于空气阻力,3s内不会下落这样的距离,提醒学生注意理想化可能带来的误差。
点评:通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。
4、学生探究
教师活动:教师提出问题:
1、如果给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间?
2、你的理论依据是什么?建议学生课下测出自己的反应时间,将自己的尺子改造成"反应时间尺"并将其运用到生活实际中,将其作为一个研究课题。
学生活动:学生思考提出方案,并解释原理,确定自己的研究课题。
点评:初步培养学生合作交流的愿望,能主动与人合作,激发学生对物理的学习兴趣。
教师活动:教师引导学生阅读课本p47《做一做》让学生提出自己解决问题的思路,不必准确解答,同时强调"估算"。
学生活动:学生独立思考,并提出解决办法,比较各种不同方法,并讨论其合理性及可行性。
通过课下解题并对该问题获得理性的认识。
点评:利用实例激发学生对科学的求知欲,培养学生的数学极限思想的进一步运用。
教师点评:由于照相机的曝光时间极短,一般为1/30s或1/60s,曝光量相差10%对照片不会有明显影响,所以相机快门的速度都有比较大的误差,"傻瓜"相机更是这样。故在这样短的时间内,这种误差允许的范围内,物体运动的速度可以认为是不变的,可以看作匀变速运动来处理。建议学生利用课下时间解出其准确值,比较两种情况下的时间差异。
(三)课堂总结、点评
这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动,加速度为g,学好本节可更好地认识匀变速直线运动的规律和特点,是对上节内容的有益补充。要突破此重点内容,一定要把握住一点,即自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0,a=g。我们在以前章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论,在自由落体运动中均可使用。在使用时要注意自由落体运动的特点,判断是自由落体运动之后方可代入计算。
(四)实例探究
☆自由落体运动基本概念的应用
本节的易错点是对于空间下落的物体是不是自由落体运动判断时易错。在判断时,如题目直接给出物体由静止开始自由下落或忽略空气阻力等提示语时,可将下落的物体看成自由落体运动。对于有空气阻力的问题,若空气阻力远远小于重力,可近似看作自由落体运动。若只是空气阻力很小,则不能认为物体就一定做自由落体运动,因为虽然空气阻力很小,但可能空气阻力与重力大小差不多,故不是自由落体运动。
在空间下落的物体不一定都是自由落体运动。如:物体以 2m/s的初速度竖直下落就不是自由落体运动。由于v0≠0,不符合定义,但此运动可看为匀变速直线运动来处理。本节易忽略之处即在于做题时易忽略自由落体运动的第一个特点。v0=0,从而将上述运动当作为自由落体解决,得出错误的结论。
[例1]甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H m高处自由落下,乙从2H m高处同时自由落下.以下几种说法中正确的是( )
A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙大
B.下落l s末,它们的速度相等
C.各自下落l m它们的速度相等
D.下落过程中甲的加速度比乙大
解:物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g,与质量无关,D选项错误。又由v=gt,知A选项错B选项正确。又由公式v2=2gh可知C选项正确,故答案应选B、C。
点拨:本题中最易出现的错误是误认为质量大的物体加速度大,而质量小的物体加速度小,以致于错选为A、D两个答案。其主要原因是没有弄清楚"自由下落'即为物体做自由落体运动。
★课余作业
书面完成课本47页"问题与练习"中3、4题。
★"问题与练习"(P47)参考答案
1、橡皮下落的快。纸团比纸片下落快许多。因为纸片的重力较小.而在下落过程中空气阻力较大(相对纸片的重力),所以纸片下落慢,当把纸片捏成纸团时,空气阻力变小,所以下落就变得快一些。
2、解析:由 =45m,因为实际加速度a
所以实际高度比计算值小些。
3、解析:由 =31.25m,井深约 31m。考虑到声音传播所以石子实际下落时间应为 t<2.5s
所以估算结果是偏大一些的。
4、解析:分析可知有三种方法
(1)根据 ,有 (t是从开始到落到每一点的时间),
求出重力加速度,求平均值,算出发生的时间。
(2)根据 ,有 (t=0.4s)
利用连续相等时间内的位移差来计算,进行平均
(3)可以先算出某两点的瞬时速度,利用 计算g
★教学后记
高一物理自由落体运动教案篇二
一、教材分析
1.课标要求是：“通过实验认识自由落体运动现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。理解自由落体运动产生的条件与实质。
2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。表现其一：落体运动快慢的产生原因分析，要用到实验探究，突破原有认知，体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法，这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法，也有助于培养学生的探究能力.其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是自由落体运动现象。怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象，而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。
二、学情分析
自由落体运动，学生有一定感性和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是特殊匀变速直线运动而已。
三、设计思想
为了体现新课程所倡导的教学理念，在教法上，采取以学生为主体，以问题为中心，以教师为引导，以小组的合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程，发展自主学习能力，培养良好的思维品质，强化小组交流与合作意识，淡化机械式训练，摒弃灌输式教学;教师一定要把握好自己的角色，是适时适度地“引导”和“参与”，决不能搞型式化的探究。在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，学生被动地接受，很难从多方面培养学生的综合素质。
从兴趣入手，精心设计学生活动──以趣味实验的新手段引入，充分调动学生学习热情和探究欲望，通过分组实验，感受物体下落快慢的原因;进而小组讨论、验证、交流自由落体运动的条件;感悟自由落体这一理想化模型的实质;成功解释生活中自由落体现象;强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，变过去教师要学生学，而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习;通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精神。当然同时要发挥教师的课堂机智，适时地去引导，去启发，去控制，去答疑，去评价，这是符合新课标以学生发展为本的要求，成功实现新课程理念下师生关系的转换。
四、教学目标
1.知识与技能：
(1)认识自由落体运动现象;
(2)知道产生自由落体运动的条件;
(3)能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。
2.过程与方法：
(1)经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验自由落体运动现象。
(2)经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。
3.情感、态度与价值观：
(1)体会生活中的自由落体运动现象，生成“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
(2)体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
五、重点 难点
重点：什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。
难点：(1)物体下落快慢影响因素的探究;
(2)自由落体运动的运动性质的分析。
六、教学策略与手段
“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识──得出结论”的学生自主探究教学模式。
七、课前准备──媒体的设计与准备
演示实验：多媒体设备一套，钩码，牛顿管，抽气机，天平，自制课件。学生每四人一组：刻度尺，铁架台，打点计时器，小石头，羽毛，纸带，铁片、书签若干(长10厘米左右)，纸片若干张、钢球(大小各一个)、面积相等的金属片和纸片等。
八、教学过程
(一)新课引入：教师节的时候，大家有礼物送给老师，来而不往非礼也，今天老师也有礼物回赠给大家，是有我亲笔签名的精美书签。
(师生活动，请几个学生参与活动，谁能捏住书签就送给谁，由于书签比较短，少有学生能捏住。激发学生的好奇心和学习兴趣，课堂气氛活跃，)
教师：同学们一定想知道为什么有人捏不住书签?，它与我们今天所要认识和研究的一种运动──自由落体运动密切相关。同学们仔细观察过落体运动吗?我们来看，从同一高度释放小石头和羽毛，很显然石头比羽毛先落地(教师演示)。
提出问题：是否重的物体一定比轻的物体下落的快?(让学生分组实验探究)(板书)
(1)分组实验，发现问题。
教师将学生分组。学生分组实验──利用面积相等的金属片和纸片，设计小实验，动手做一做，并对看到的现象进行说明。(学生的实验方案可能有：将纸片团成纸团，纸团、金属片同时释放;将纸片团成纸团，纸团、纸片同时释放;金属片、纸片呈竖直同时释放;纸片放在金属片上，释放等等。)
组内讨论交流。小组代表说说，小组成员在实验中发现的现象，以及想知道的疑问。
教师对学生的实验方式和交流问题，做出适当的反馈与评价。(引导学生关注观察两物体落地的前后的次序，将其原因暂时搁置)
(2)师生合作研讨，得出自由落体运动概念。
学生的实验方法可能各种各样，为了将教学面向全体学生，让全体学生明确概念。教师演示，引导学生观察从同一高度同时下落的轻重物体下落的快慢，并归纳总结。
步骤①：先让金属片和一张等面积的薄纸片同时从同一高度下落。(观察结果：重的物体下落得快)
步骤②：把薄纸片揉成纸团再和金属片同时从同一高度下落。(让同学用耳朵听声音，结果：只有一个声音，说明轻重不同的物体同时落地。)
步骤③：把金属片和一张面积较大的薄纸片从同一高度下落到水平桌面。(观察结果：轻的物体下落得快)
师生结合实验探讨得出结论：物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。生活中看到的物体下落有快慢是由于空气阻力的原因。
提出问题：那么在没有空气阻力时物体的下落是什么样的情况呢?
演示：把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。
学生：同时落下。
老师：这就是自由落体运动。教师再把牛顿管放气，重复实验，构成强烈的对比。
知识介绍：
1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。
同学们根据这些过程、结论，给自由落体运动下一个定义：
1.自由落体运动：(板书)
(1)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。
(2)做自由落体运动的物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相同的。
点评：此环节，让学生自己猜想、观察、思考、理解、体会，学生在体验中突破与原有认识的冲突，在教师引导下可以从以上实验中总结结论，提出物体下落快慢与物体质量无关的设想。另外，学生可能会提出关于下一环节的一些问题，教师也要做出适当评价，并为下面作铺垫。
教师：在认识了什么是自由落体运动之后，新的问题就产生了，同学们一定想知道它是什么性质的运动呢?
师：结合前面物体下落的现象，你觉得自由落体运动究竟是一种怎样的运动?
2.实验探究二──探究自由落体运动的性质。
(1)回味现象，进行猜想。
让学生回忆上面实验现象，大胆猜想。(学生可能会提出：变速直线运动、加速直线运动、匀加速直线运动等)
(2)组内讨论验证
小组内成员针对问题进行交流讨论。
讨论主题：可以利用实验桌上提供的器材自行设计实验，用你们的实验方式操作、记录、研究自由落体运动的特点。学生的实验设计方案可能有多种，教师必须做好充分的预设。
(1)组织学生分组实验：利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)
(2)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：
小组实验、操作、记录、思考、交流讨论，
A.轨迹──直线 方向──竖直向下
B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。
3.自由落体运动的加速度(板书)
⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。
⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9.801 m/s2。在粗略的计算中，可以把g取作10 m/s2。
请学生看书本P46的表格，说说能得到的信息：
在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。
4.做一做 (反馈应用 巩固知识)
教师：老师最近发明了一个仪器，能测出你到底是反应灵敏还是反应迟钝(开玩笑)，只要你一捏我就能知道你的反应时间，(边在过道走，边为学生测量，学生的热情和积极性很高)我把它叫做“反应时间测量尺”，你能知道我这把尺子的奥秘吗?
学生：知道(很不服气)
教师：现实生活中人们遇到某种情况时，大脑能迅速作出反应。人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。有些人反应时间对他们很重要，像运动员，战士，飞行员，司机等。你们也能做一把“反应时间测量尺”吗?，同桌之间相互测一测彼此的反应时间，我们现在不是有一门研究性学习的课程吗!你完全可以用你自己制作的“反应时间测量尺”定一下不同年龄，不同性别，不同职业人的反应时间是多少?也可以看一个人在一天是什么时候反应最快?其实这就是一个很好的研究性学习小课题。
点评：通过、“做一做”进一步巩固了结论，培养学生分析、解决问题的能力、动手能力和创造力，让人真正感受到自由落体运动就在我们身边，体验物理知识的生活化。据教学时间情况，不一定在课堂内完成，尤其“做一做”让学生在课外动手体验。)
5.自我评价小结
课堂小结：让学生以“本节课我学到了什么”为话题进行评价性小结。
教师引导学生从知识和方法两个角度来小结。
九、布置作业 课后习题与做一做
十、教学反思
1.本节课采取“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识，得出结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。
2.趣味实验虽简单，但对其的热情高涨出乎教学前的预料;自行制作的测定反映时间尺效果非常好;教学软件的使用也让学生体会到科技的力量。
3.学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导，应该提示学生自主探究的三个环节，如果疏于引导，将会拖延时间，导致教学被动。
猜你感兴趣：