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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
2、,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??紤]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
3、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(wú)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
4、: 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(lái),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(lái),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
5、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(lái)解決問題。
那么,如何來(lái)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(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)
實(shí)驗(yàn)三:按教材第43頁(yè)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
6、軌跡是直線;
⑵相等時(shí)間內(nèi)位移越來(lái)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。
7、
(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(yè)“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。