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1、 自由落体运动教案 第 2 页 高中物理必修 1 第二章第 5 节 自由落体运动教案 教学目标：一、知识与技能 1、知道自由落体运动的条件以及运动性质。2、掌握自由落体加速度的大小和方向。3、能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。二、过程与方法 1、小组通过实验探究、讨论交流，体验自由落体运动现象。2、培养学生观察能力、分析能力、推理能力、处理实验数据的能力、归纳能力等。三、情感态度与价值观 1、体会身边的自由落体运动，学以致用，激发学生的学习热情。2、通过应用自由落体运动规律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。教学重点：自由落体运动的特点和规律。教学难点：1、自由落
2、体运动的性质 2、自由落体加速度 教学方法：讲授法、自主探究法、实验归纳法、分析推理法等。教学用具：牛顿管、硬币、纸片、气球、信封、直尺等。课时：1 课时 教学过程：复习：（1）匀变速直线运动的特点是什么？（2）匀变速直线运动的速度公式、位移公式以及速度和位移关系各是什么？引入新课：引导学生举出生活中落体运动的实例。落体运动普遍存在，所以研究它很有意义。这节课，就来学习第 5 节自由落体运动。一、自由落体运动（多媒体演示：树叶下落、苹果下落等实例。）不同物体下落快慢是否相同呢？看动画演示。重的物体就下落的快吗？自主探究，完成导学案：全班分成 6 小组，教师准备 6 个神秘的工具包，里面的东西略
3、有区别（硬币 2、信封 1、纸片 2、气球 2）。学生自己设计实验，对比观察，得出结论。小组代表发言，教师引导并给予鼓励。可能会出现的方案如下：方案 1：让硬币和纸片从同一高度同时松手。第 3 页 观察现象：硬币先着地，纸片后着地。得出结论：重的物体下落快。是否重的物体总是下落得快呢？方案 2：将纸片揉成纸团再和硬币同时在同一高度释放。观察现象：纸团和金属片几乎同时着地。得出结论：物体越重，下落得越快是不对的。方案 3：将硬币放入信封再和硬币同时在同一高度释放。可见，物体的轻重不是下落快慢的决定因素，那么是什么因素决定着物体下落的快慢呢？是空气阻力。如果没有空气阻力情况会是怎样呢？演示牛顿管的
4、实验：牛顿管是一端封闭，另一端有开关的玻璃管，里面放有质量和形状都不同的羽毛、金属片等。实验分三步：(1)牛顿管里有空气(2)把牛顿管里的空气抽出一些(3)把牛顿管里的空气几乎全部抽出 可以看到：如果牛顿管里有空气，金属片和羽毛下落的快慢不同；把牛顿管里的空气抽出一些，金属片和羽毛下落的快慢就变得接近；当把牛顿管里的空气几乎全部抽出时，金属片和羽毛下落的快慢就相同了。由此得出结论：在没有空气的空间里，物体下落的快慢相同。1969 年阿波罗飞船登上几乎没有大气的月球，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，结果它们并排下落，同时落到月球表面。进一步印证了在没有空气的空间里，物体下落的
5、快慢相同。可见生活中物体下落快慢不同的原因是：由于空气阻力的影响。如果不考虑空气阻力的影响，我们把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。请同学们由定义总结物体做自由落体运动的条件。2、条件：（1）初速为零（2）只受重力 现实中，很难找到只受重力的物体，所以自由落体运动是一种理想化的物理模型。如果空气阻力比较小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。那么，自由落体运动具有怎样的运动性质呢？左图是小球自由落体的频闪照片，照片上是相隔相同的时间拍摄的。从照片上可以看出，自由落体运动的轨迹是一条直线，在连续相
6、等的时间内通过的位移越来越大，说明自由落体运动是加速直线运动。提问：是否是匀加速？如何验证？学生想到可以用打点计时器验证。用纸带记录重锤的运动情况，从而判断重锤的运动规律。根据：S=aT2 播放提前录制的实验视频。得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。3、自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。在同一地点，自由落体运动的加速度是否相同呢？第 4 页 使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。二、自由落体加速度 1、定义：物体在自由落体运动中的加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。2、符号
7、：通常用 g 表示。3、方向：竖直向下。重力加速度的大小可以用实验的方法来测定。思路：处理打点计时器纸带 2,粗略计算 g=10m/s2。精确的实验发现，在地球的不同地方，g 的大小是不同的，请学生们观看各地重力加速度的数值，总结规律。总结：重力加速度随纬度的增加而增大。由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式以及它们的推论都适用于自由落体运动，只要把这些公式中的 v0取作零，并且用 g 来代替加速度 a 就行了。三、规律及应用 根据匀变速直线运动的基本公式，总结自由落体运动的规律：Vt=V0+at Vt=g t S=V0t+21at2 h=21gt2 V2t
8、V20=2as V2t=2gh 巩固练习：（1）我校的教学楼高 20 米，在楼顶释放一小球，可以看作自由落体运动，求小球 5s 内下落的高度。（2）学生分组活动：用“魔尺”测定自己的反应时间。完成导学案对应习题 小结：学生总结本节学到了什么。布置作业：课本 45 页问题与练习 2、3 板书设计 第 5 节 自由落体运动 一、自由落体运动 1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。2、条件：V0=0，只受重力 3、性质：初速度为零的匀加速直线运动 二、自由落体加速度 1、定义：物体在自由落体运动中的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。2、符号：g 第 5 页 3、方向：竖直向下 2,粗略计算 g=10m/s2 说明：同一地点 g 值不变，g 值随纬度的增加而增大。三、规律 Vt=g t h=21gt2 V2t=2gh 教学反思 本节课以实验、观察、分析、对比、讨论、归纳及信息技术的直观演示等方法来探究物理规律，充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生分析解决物理问题的能力,学生能在探究中体会到发现的喜悦，自信心得到增强，并能较好的掌握本节课的内容。