2022年高中物理 自由落體運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修1

2022年高中物理 自由落體運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修1 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 （1）知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。 （2）通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情況下g取9.8m/s2。 （3）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。 2．過程與方法 （1）由兩位學(xué)生上臺(tái)自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄下運(yùn)動(dòng)的信息，分析紙帶定量地測(cè)定自由下落的加速度。 （2）培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，敢于提出自己的見解。 教學(xué)重點(diǎn) 1．自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程。 2．掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。 [教學(xué)用具] 多媒體課件、光盤、紙片、牛頓管、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵架臺(tái)、紙帶、重錘、直尺 [設(shè)計(jì)理念] 落體運(yùn)動(dòng)是自然界中一種常見的運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)是自由下落運(yùn)動(dòng)的理想化模型。對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)深入具體的研究有利于學(xué)生更深刻地理解勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能熟悉地掌握這些運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本節(jié)教材通過實(shí)驗(yàn)探究的方式得到自由落體運(yùn)動(dòng)的概念和規(guī)律。考慮教材特點(diǎn)及新課程要求，本教案設(shè)計(jì)“以人為本”，突出探究的重要性，盡量讓學(xué)生的能力得到提升，體現(xiàn)物理教育在好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的價(jià)值導(dǎo)向。 本節(jié)總設(shè)計(jì)思想是：通過課堂簡(jiǎn)易的小實(shí)驗(yàn)及探究，尋找論據(jù)，經(jīng)過做小實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析、討論，讓學(xué)生體會(huì)物體下落快慢與物體重量（質(zhì)量）無關(guān)。通過“牛頓管”實(shí)驗(yàn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)研究規(guī)律，在這個(gè)過程中學(xué)會(huì)學(xué)科知識(shí)，滲透科學(xué)思想方法，借助多媒體課件的播放、實(shí)驗(yàn)探究及教師解說，讓學(xué)生從不同的角度去理解掌握物理知識(shí)以及感受科學(xué)的魅力。 [教學(xué)過程] 一、新課導(dǎo)入 [展示] 形狀相同光盤和紙片下落實(shí)驗(yàn)。 形狀相同的光盤和紙片同時(shí)下落，哪個(gè)下落得快呢？ 二、新課教學(xué) （一）自由落體運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)一： 形狀相同光盤和紙片下落實(shí)驗(yàn)。 思考：哪個(gè)下落得快？ 結(jié)論：重的物體下落得快。 猜想：是否重的物體都比輕的下落得快？ 實(shí)驗(yàn)二：“牛頓管”實(shí)驗(yàn)： 拿一個(gè)長(zhǎng)約1.5m的玻璃管，一端封閉，另一端有開關(guān)，把形狀和質(zhì)量都不相同的幾個(gè)物體，如金屬片、小羽毛、小軟木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立過來，觀察這些物體下落的情況。把玻璃管里的空氣抽出去，再把玻璃筒倒立過來，再次觀察物體下落的情況。 現(xiàn)象：玻璃管里越接近真空，它們下落越接近同時(shí)落到管底。 推理：如果玻璃管里就是真空，則它們一定同時(shí)落到管底。 結(jié)論：重的物體和輕的物體下落得一樣快。 提問：為什么會(huì)這樣？是什么原因使下落運(yùn)動(dòng)變得如此復(fù)雜？ 結(jié)論：空氣阻力對(duì)不同物體的影響不同。 思考：既然有空氣阻力時(shí)運(yùn)動(dòng)很復(fù)雜，我們?cè)撛鯓尤パ芯孔杂上侣溥\(yùn)動(dòng)呢？ 結(jié)論：先研究不受阻力情況下物體的自由下落運(yùn)動(dòng)。 引出：自由落體的概念、強(qiáng)調(diào)做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 在日常生活中，不受空氣阻力的單純的自由落體運(yùn)動(dòng)的情況很少，但是在空氣阻力影響很小的自由下落運(yùn)動(dòng)可以被視為自由落體運(yùn)動(dòng)，可以應(yīng)用其規(guī)律來解決問題。 那么，如何來研究自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)呢？ 方案：用打點(diǎn)記時(shí)器來研究自由落體運(yùn)動(dòng) 實(shí)驗(yàn)三：按教材第43頁的圖示裝置做實(shí)驗(yàn)。將一系有紙帶的重物從一定高度自由下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過程。 紙帶分析：⑴自由落體軌跡是直線； ⑵相等時(shí)間內(nèi)位移越來越大； ⑶連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差相等。 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)可以計(jì)算出加速度的大小。 （二）自由落體運(yùn)動(dòng)加速度 教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問題： 1．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地方相同嗎？ 2．它的方向如何？ 可以改變不同重物，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，同一地點(diǎn)，一切物體自由下落加速度都相同，方向總是豎直向下。 總結(jié)： 1．在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度，符號(hào)：g 2．方向：豎直向下。 3．地球上不同地方，重力加速度不同，從赤道到兩極，重力加速度逐漸增大，一般g取9.8m/s2或10m/s2。 （三）自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度是9.8m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 （四）自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 讓學(xué)生由總結(jié)自由落體規(guī)律 （五）、自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用 教師先通過計(jì)算，在直尺上標(biāo)以1/100秒為單位的測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的數(shù)值，讓學(xué)生測(cè)自己的反應(yīng)時(shí)間。提出問題：能測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的直尺的原理是什么？ 三、課堂小結(jié)： 由學(xué)生自己總結(jié)這節(jié)課學(xué)習(xí)過的重要知識(shí)點(diǎn) 四、布置作業(yè)： 教材第45頁“問題與練習(xí)”第1、3題 五、知識(shí)鞏固： 1. 一個(gè)物體從19.6m高的地方自由下落，問經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？它落到地面時(shí)的速度是多少？ 2. 在火星上讓一個(gè)小球從2m 高的地方自由下落，測(cè)得小球下落到地面處所用的時(shí)間是１ s，求此地的重力加速度和1s末的速度。