2019-2020年高中物理 2.4 自由落體運動教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 2.4 自由落體運動教案 新人教版必修1 ★新課標要求 （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?。号c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。 ☆自由落體規(guī)律的應(yīng)用 ［例2］ 從離地面500 m的空中自由落下一個小球，取g=10m/s2，求小球： （1）經(jīng)過多長時間落到地面？ （2）自開始下落計時，在第1 s內(nèi)的位移、最后l s內(nèi)的位移。 （3）下落時間為總時間的一半時的位移。 分析：由h=500m和自由落體加速度，根據(jù)位移公式可直接算出落地時間，根據(jù)運動時間，可算出第1 s內(nèi)位移和落下一半時間的位移。最后1 s內(nèi)的位移是下落總位移和前（n - l）s下落位移之差。 解：（1）由，得落地時間 s （2）第l s內(nèi)的位移： m 因為從開始運動起前9 s內(nèi)的位移為 m 所以最后1 s內(nèi)的位移為 m （3）落下一半時間即t=5s，其位移為 m ★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?。谙侣溥^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下載提示(請認真閱讀)
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