自由落体运动
知识与技能 1．认识自由落体运动||，知道影响物体下落快慢的因素||，理解自由落体运动是在理想条件下的运动||，知道它是初速度为零的匀加速直线运动． 2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析． 3．知道什么是自由落体的加速度||，知道它的方向||，知道在地球上的不同地方||，重力加速度大小不同． 4．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解决实际问题． 5．初步了解探索自然规律的科学方法．培养学生的观察、概括能力． 过程与方法 由学生自主进行实验探究||，采用实验室的基本实验仪器——打点计时器||，记录下运动的信息||，定量地测定重物自由下落的加速度||，探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法． 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. 教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会．根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流． 情感态度与价值观 1．调动学生积极参与讨论的兴趣||，培养逻辑思维能力及表述能力||。 2．渗透物理方法的教育||，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体． 3．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．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程． 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 目 标 教学重点、难点 教学方法 探究、讲授、讨论、练习 教学手段教具准备 多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带||，重物(两个质量不同)等． 1
教 学 活 动 [新课导入] 师：两个轻重不同的小球同时落地的声音||，是那样地清脆美妙!它使人们清醒地认识到||，轻重不是下落快慢的原因；它动摇了2019多年来统治着人们头脑的旧观念||，开创了实验和科学推理之先河||，将近代物理学以至今代科学推上了历史的舞台．当树叶从树上飘落下来||，雨滴从屋檐上落下来的时候||，你们想过这种运动吗物体下落的过程有没有一定的规律可循呢 今天我们将一起探究这种运动——“探究自由落体运动”． [新课教学] 一、自由落体运动 在现实生活中||，不同物体的落体运动||，下落快慢在不少情况下是不同的．从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗 提出问题： 1．重的物体一定下落得快吗 2．你能否证明自己的观点 (实验探究) 猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关||，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗 (实验)： 取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片||，把其中一张纸片揉成纸团||，在下述几种情况下||，都让它们从同一高度自由下落||，观察下落快慢情况||。 ①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片||，可以看到硬币比纸片下落得快||，说明质量大的下落得快． ②两张完全相同的纸片||，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放||，观察到卷紧的纸团比纸片下落得快||，说明质量相同时体积小的下落得快． ③将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放．观察到一样快||，说明体积相同质量不同时下落一样快． ④一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞||，分别放到已调平的托盘天平的两个盘中||，可以看出纸板比软木塞重||，从同一高度同时释放它们||，软木塞比纸板下落得快．说明在特定的条件下||，质量小的下落得会比质量大的还快． 结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关． (实验演示) “牛顿管”的实验 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中||，让它们同时下落||，观察到的现象是金属片下落得快||，羽毛下落得慢．将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中||，让它们同时下落||，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同． 做牛顿管对比实验要注意： ①抽气达到一定的真空度时||，应先关闭钱毛管阀门||，然后再停止泵的运转． ②先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽真空的牛顿管中同时下落||，它们几乎同时落到管底． ③打开进气阀||，让学生注意听到进气的声音||，看羽毛被气流吹起的现象||，再让学生观察羽毛、软木塞或金屑在有空气的牛顿管中同时下落||，它们的下落快慢差别很大． ④实验时||，勿使金属片压在羽毛上||，以免不抽气时出现同时下落的现象． 2
学 生 活 动 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用||，没有空气阻力时||，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同． [课堂训练] 图2—4—l所示是课题研究小组进行自由落体运动实验时||，用频闪连续拍照的方法获得的两张照片A和B||，任选其中的一张||，回答下列几个问题： (1)我选图 ； (2)我从图中观察到的现象是： ． (3)请对你所观察到的现象进行解释 ． 参考解答1： (1)图A (2)质量相等的纸片和纸团同时释放||，纸片比纸团下落得慢． (3)如图2—4—2||，质量相等的纸片和纸团||，它们的重力相等．由于空气的阻力对纸片的影、响较大||，不能忽略||，所以纸片下落加速度较小．如果把纸片揉成纸团||，空气阻力对纸团的影响较小||，纸团下落加速度较大||，所以质量相等的纸片和纸团同时放手||，纸片比纸团下落得慢． 参考解答2： (1)图B (2)体积相等的铅球和木球同时释放||，几乎是同时落地的． (3)如图2—4—3||，阻力对它们的影响很小||，几乎可以忽略||，虽然G铅大于G木||，但是由于m铅也大于m木||，即铅球的惯性比木球大||，所以它们获得了相同的加速度g．对于同种材料的大、小二球||，情况也是如此||，它们也有相同的加速度g||，所以体积相等的铅球和木球几乎是同时落地的． 师：阅读课本并回答：(1)什么叫自由落体运动(2)自由落体运动的特点是怎样的 生：物体仅在重力作用下||，从静止开始下落的运动||，叫自由落体运动．特点是：(1)初速度为零；(2)只受重力作用||，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计． 师：在地球表面附近从高处下落的物体||，事实上都受到空气阻力的作用||，因此||，严格地说||，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动．但若物体在3
高中物理第2章2.5自由落体运动教案新人教版必修
