2022年人教版高中物理必修1 第2章第5節(jié) 自由落體運動 教案

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1、2022年人教版高中物理必修1 第2章第5節(jié) 自由落體運動 教案 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面構成。 教學分析 《自由落體運動》是人教版第二章第五節(jié)內容。自由落體運動是一種理性化模型,在高中物理教學中具有特殊的地位.在知識上它是勻變速直線運動的一個特例,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法.在整個必修一的安排上,勻變速運動的教學重點在于規(guī)律的應用,自由落體運動的新課教學則向學生介紹用現代先進教學儀器研究自由落體運動的規(guī)律特征,有利于學生站在一個現代新科技的角度觀望歷史人物對自由落體的研究,體會近代物理的先驅伽利略是如何進行研究的---

2、這是向高中學生首次介紹伽利略的物理學研究方法的教育,它在整個高中物理教學中具有特殊重要的意義. 對于物體的運動快慢，教材通過演示牛頓管實驗進行證實，進而最后抽象出自由落體運動這一運動模型。這樣的編寫層次分明，實現從感性到理性，符合學生的認知規(guī)律。只要認真做好演示實驗，學生不難建立自由落體運動這一模型。 關于自由落體運動是否是勻加速直線運動，教材中通過實驗方法：利用打點計時器分析紙帶得出自由落體運動的性質。這一點是在基于學生已掌握勻變速直線運動的特征“相鄰時間段內通過位移差等于一個衡量”的前提下，學生很容易分析出自由落體運動的性質，并算出下落的加速度。 教學目標： （一）物理觀念 1

3、．認識空氣中影響物體下落快慢的因素； 2．理解自由落體運動，知道它是一種理想條件下的運動； 3．掌握自由落體運動作為初速度為零的勻加速直線運動的運動規(guī)律，會由此推導出自由落體運動的計算公式； 4．掌握自由落體加速度； 5．掌握運用自由落體規(guī)律解決實際問題的能力； 6．初步了解通過實驗探索自然規(guī)律的觀察、分析等方法。 （二）科學思維、科學探究 1.引導學生學會根據現象進行合理假設與猜想的探究方法； 2.引導學生學會分析數據，并自己進行概括。 （三）科學態(tài)度與責任 感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀

4、。 教學重點：自由落體運動的性質,規(guī)律及重力加速度. 教學難點：自由落體運動規(guī)律的得出. 教學方法與學習策略建議 1.多媒體教學 2.啟發(fā)式教學為主 教學過程： 一、引入新課 在日常生活中，我們會看到這種現象：把小石頭和樹葉舉到相同高度，石頭的重量比樹葉重，同時由靜止開始釋放。觀察哪個先落地？ （演示：石頭和樹葉） 觀察結果：石頭先落地 類似的現象在生活中還有很多，早在公元前4世紀，古希臘哲學家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們今天看來，他這個說法是否正確呢？ 提問：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？ 二、新課教學 （一

5、） 自由落體運動 　　教師問：落體運動很常見，你們仔細觀察過落體運動嗎？ 　　〖提出問題〗是不是重的物體一定比輕的物體下落得快？ 〖實驗研究〗利用面積相等的紙板和紙片，設計小實驗，動手做一做，并對看到的現象進行說明。 〖得出結論〗物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。 啟發(fā)學生注意觀察思考，學生通過觀察實驗現象總結出：由于有空氣阻力的影響，物體才下落得有快有慢。 　　教師出示一端封閉、另一端有開關的玻璃筒（牛頓管），內有金屬片和羽毛，演示： 　?。?）筒內沒有空氣時，金屬片和羽毛下落的快慢相同。 　　　　像這種物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。 　　“

6、自由”兩個字的含義：只受重力、初速度為零。（舉例） 　　這種運動只在沒有空氣的空間里才能發(fā)生；在有空氣的空間里，如果空氣阻力的影響很小，物體的下落也可以近似看作自由落體運動。 　　（2）筒內有空氣后，金屬片和羽毛下落的快慢就不同了。 　　金屬片的運動還可以近似看作自由落體運動，而羽毛的運動就不是自由落體運動了。　　〖介紹伽利略的推理〗十六世紀末，伽利略有一個很巧妙的推理否定了亞里士多德的觀點。 　　伽利略：如果“物體越重下落得越快，那么大石頭要比小石頭下落得快。把兩塊石頭用繩拴在一起下落，大的就會被小的拖著減慢，整體比大的單獨下落要慢。可是，兩塊石頭加起來比那塊大的還重，由此得出的結論

7、是：重的物體下落得反而慢。而得出這個結論的前提是重的物體下落得快。亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地。 　　傳說伽利略還在比薩斜塔做過落體實驗：在塔頂，他同時釋放兩個鉛球，一個輕，一個重，最后兩個鉛球同時落地。這個實驗有力地反駁了亞里士多德的觀點。 （二） 自由落體運動的性質 初步實驗觀察：可以知道自由落體運動是加速直線運動，而且初速度為零。 　　〖提出問題〗：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動嗎？ 　　〖設計實驗，實驗驗證〗指導學生回顧初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律。 　　教師引導：我們判斷物體是否作勻變速直線運動，是用什么方法的??？ （有學生慢慢回憶起有關的知識點）

8、 （1）用v-t圖像和△X = a T2 來驗證的。 （2）物體從開始運動起在連續(xù)相等時間內的位移之比是從1開始的連續(xù)奇數比 學生實驗……… 教師利用電腦動畫介紹頻閃照相過程。 介紹：閃光燈每閃一次光，就給小球照一次相。閃光的時間間隔相同，因此，膠片上兩個像的時間間隔相同。各個時刻的像是在同一張膠片上曝光的，經過沖洗、放大就能得到閃光照片，閃光照片上記錄了小球做自由落體運動的信息。 〖得出結論〗大量實驗可以證明：自由落體運動是初速為零的勻變速直線運動。 （三）自由落體加速度 　　在地面附近的同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，物體自由下落時的加速度叫做自由落體

9、加速度；也叫做重力加速度，通常用g表示。 　重力加速度g的方向總是豎直向下的。它的大小可以用實驗的方法來測定。 　 〖分析歸納〗請同學們仔細比較表中緯度與重力加速度的大小的變化關系，你能得出什么結論？ 學生看表格，說出得到的信息：在地球上不同的地方g的大小是不同的，從赤道到北極，隨著緯度的升高而增大。 三、課堂小結 1.自由落體運動是只在重力作用下，從靜止開始的運動 2.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 3.在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都同 4.勻變速直線運動規(guī)律均適用于自由落體運動 四、板書設計 §２.５自由落體運動 一、物體下落過程的運動情況與物體質量大小無關． 二、物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。 三、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 四、自由落體加速度 g=9.8， 五、布置作業(yè)