高中物理教科版 (2019)必修 第一册5 自由落体运动教案

《自由落体运动》教学设计

教学目标：

1. 通过实验，认识影响落体运动的因素，知道应用匀变速直线运动的规律来解释自由落体运动。
2. 经历伽利略推理、影响落体运动的因素推理，综合频闪照相和运动学规律分析自由落体运动特点，建构自由落体运动模型，总结其规律，并能应用其规律解决问题。
3. 经历探究自由落体运动的过程，理解制定实验探究自然现象的科学方法，能对探究结果作出分析、解释，形成结论。
4. 认识科学家不懈地探索自然、研究自然的科学态度。养成客观、历史和辩证看待物理学发展的思维习惯。

教学重点：

1.影响物体下落快慢的因素

2.自由落体运动的规律

教学难点：

用归谬法推理落体运动问题

教学方法：

利用感官现象引导学生思考，通过演示实验，探究影响落体下落的因素，引导学生利用所学运动规律进行推导。

课时安排：1课时

情境引入：

漫画：估测洞的深度。

提出问题：它是用什么方法估测洞的深度的？

新课教学：

一、影响物体下落快慢的因素

自然界中的现象：树叶从树上飘落，雨滴从空中落下……

提出问题：物体下落的运动有没有一定的规律可循呢？

【思考问题】从树上落下的苹果比飘下的树叶下落得快，但是，重的物体一定下落得快吗？

学生活动：阅读教材第46页第三自然段。

讲解伽利略用归谬法推理大小石头下落的问题。（用图片展示过程）

伽利略的推断结论：重的物体不会比轻的物体下落得快。

【实验与探究】由教师演示实验

1、将面积相同的硬币和纸片同时从同一高度由静止释放，仔细观察，看看有什么发现？把纸片搓成团，再次实验，看看又有什么发现？

2、按下表的实验内容进行实验，看看有什么发现，填好实验现象及对应的结论。

初步结论：物体下落快慢与物体的轻重无关。

二、自由落体运动

    猜想：影响物体下落快慢的因素可能是什么？

    可能是下落过程中受到空气的阻力。

【观察与思考】观察下列情形牛顿管内物体下落的快慢情况

（1）牛顿管内有空气。

（2）牛顿管内的空气被抽出一些。

（3）牛顿管内空气被全部抽出（近似真空）。

总结：1、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。

2、自由落体运动的初速度为零的加速直线运动。

三、自由落体运动的规律

猜想：自由落体运动是匀加速直线运动。

【讨论与交流】

  如图所示是小球做自由落体运动的频闪照片，请根据照片提供的信息思考下列问题。

（1）任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？

是否验证了上述猜想？

（2）分析上表中的数据，你还能发现什么样的规律？

位移之比：

（3）如果猜想正确，小球做自由落体运动的加速度是多少？

总结：1、自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。

2、重力加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度。符号“”。

3、纬度不同，的大小不同，通常取，粗略计算取。

4、自由落体运动的速度公式：

位移公式：

速度与位移公式：

例题：如图所示，椰子从距地面高度为20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力，取。求椰子落地的时间和到达地面时速度。

解：规定竖直向下为正方向。由自由落体运动的位移公式

，得

又

拓展：在例题中，椰子在落体前1s下落的高度是多少？

课堂练习：

（1）它是用什么方法估测洞的深度的？

分析：采用了测量石头下落时间的方法测量洞的深度。取，，

。

（2）请指出这种方法的优点与不足。（学生讨论发言）

   优点：设备简单，操作方便，计算简便。

   缺点：没有考虑声音传播的时间；不同地方的取值不同，取值粗略；测量方法粗略，测量误差大。

课堂小结：

1、知道自由落体运动、重力加速度

2、掌握自由落体运动规律，能利用规律解决实际问题。

课后作业：

第3题，第4题