高中物理人教版必修1教案：2-5自由落体运动

高中物理人教版必修1教案：2-5自由落体运动

［教学目标］ 1、使学生理解自由落体运动的内涵，并使学生能将匀变速直线运动的规律熟练应用于自 由落体运动。 2、使学生在了解不同物体的自由落体运动都有相同加速度的基础上，对自由落体加速度 有较深认识。 3、通过对自由落体运动的研究，培养学 生运用理论与实验相结合的方法和分析解决问 题的能力。 ［教学重点］ ［教学过程］ 一、引入新课 提问：1、对落体运动，亚里士多德和伽利略的观点分别是什么？ （亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的 重量决定的；伽利略认为重物与轻物下落 的一样快。） 2、什么是自由落体运动？ （物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。） 用粉 笔头演示自由落体运动。 3、请大家猜想一下，自由落体运动是一种什么运动？ 今天这节课我们就一起来讨论这个问题。 二、新课教学 1．探究自由落体运动的性质。 师生互动： ⑴观察粉笔头的自由落体运动，讨论运动的初速度（为零） ，运动速度的变化（越来越 大）.提出假设：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。 ⑵实验验证： Ⅰ．讨论实验方案：四人为一 小组展开讨论，教师提示可以参考书本。最后由各组派代 表总结发言各组的实验方案。教师总结如下：[来源:学科网 ZXXK] ①打点计时器、纸带 ②光电计时装置 ③频闪照相（学生能看了书本 P45 的“问题与练习”的 4 题而提出方案，若没人提，教 师可适当引导。但不清楚闪光照片是怎么得到的，教师可利用电脑动画介绍频闪照相过程） Ⅱ. 动手实验：仍分小组实验，提 供的实验器材有打点计时器、纸带，光电计时装置。 根据刚才的发言给适当的器材。注意，由于光电计时装 置的使用要求较高，可少用，且给基 础较好的同学。实验过程中教师四处走动可适当的进行指导。 ⑶讨论实验结果：通过实验得到的数据，你采用何种处理方法，最终得到什么结 果？仍 是小组讨论后代表发言，教师最终总结以下可能的处理方法： Ⅰ．连续相等时间内的位移之差Δs 是一个常数 Ⅱ．速度均匀增大（利用 v-t 图像） Ⅲ．x∝t2（利用 x-t2 图像） 若还有其他的方法也可。要鼓励学生多角度思考问题 。教师对所列方法应做适当的解释， 也可以让发言的学生说明方法的理论依据。[来源:Z,xx,k.Com] 最终得出结论：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。 Vt=gt；x=(1/2)gt2 [来源:学#科#网 Z#X#X#K] ⑷教师当场对书本P45 的“问题与练习”的 4 题的闪光照片上的数据利用计算机的EXCEL 的图表功能在投影上演示自由落体的 x-t2 图像，以扩展学生的思路，开阔学生的眼界，懂得用 多种方法进行研究。 t/s x/m t2/s2 0 0 0 0.04 0.008 0.0016 0.08[来源:学|科|网 Z|X|X|K] 0.032 0.0064 0.12 0.071 0.0144 0.16 0.125 0.0256 0.2 0.196 0.04 0.24 0.284 0.0576 2．计算自由落体的加速度 教师引导：根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。 各小组计算结果公布，教师把结果写在黑板上，并根据刚才 EXCEL 处理的图像 计算加速度的值（图像的斜率的两倍就是加速度的大小）。（各结果有可能有误差） 请同学们讨论在实验误差允许内，不同物体的自由落体运动，它们的加速度是否相同？ 结论：相同。 ⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫 做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用 g 表示。 ⑵重力加速度 g 的方向总是竖直向下的。 ⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小 g=9.801 m/s2。在粗略的计算中，可以把 g 取作 10 m/s2。 请学生看书本 P44 的表格，说说能得到的信息： 在地球上不同的地方 g 的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。 3．测定反应时间 ⑴师生合作做一个小游戏： 教师出示小书签，用两个手指捏住书签顶端，让一个学生伸出两个手指在书签的下端做 好捏住书签的准备，但手指不能碰到书签。当看到教师放开手时，学生立即去捏书签。 [来源:学科网] 这个小实验能检验人反应的灵敏程度。日常生活中，有时需要反应灵敏，对战士、司机、 x－t2 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07t2/s2 x/m x 线性 (x) 飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避免 危险。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。