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自由落体运动教案【篇1】
教学目标
知识目标
1、知道什么是.
2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.
3、会应用相应的运动学公式解答有关的问题.
能力目标
调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.
教学建议
教材分析
教材把作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法.研究时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可.教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实.由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.
教法建议
可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法.
教学设计示例
教学重点:认识是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决的问题.
教学难点:中不同物体下落的加速度都为.
主要设计:
一、
[方案一]
1、思考与讨论:
(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?
(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)
(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)
2、分析引导:
(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)
(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象.
(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验.
3、分析与小结:
(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出的定义.
(2)展示课件“的频闪效果”
(3)分析频闪效果,分析出是加速运动,进而指出,是初速度为零的匀加速直线运动.
[方案二]
1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?
2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)
3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.
4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.
5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.
6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同.
7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫,轻重不同的物体自由下落快慢相同.
8、展示课件“的频闪效果”,总结特点:是初速度为零的匀加速直线运动.
二、自由落体加速度:
1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同.
2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值.
3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出的公式:
若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度.
探究活动
滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度.请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度.
自由落体运动教案【篇2】
自由落体运动设计教案
引言:
自由落体运动是物理学中的基础概念之一,也是中学物理课程中的重点内容。通过对自由落体运动的学习,学生可以深入理解重力的概念,熟悉运动学的基本知识,并通过实验探究加速度与自由落体运动之间的关系。本篇文章将详细阐述一个针对中学二年级学生的自由落体运动设计教案,旨在帮助学生通过实践活动,深入理解和掌握自由落体运动的原理和公式,培养他们的实验能力、观察能力和分析能力。
一、教学目标:
1. 理解自由落体运动的基本概念,能够使用自由落体公式解决与自由落体运动相关的问题。
2. 学会设计并进行简单的实验,观察和记录实验现象,总结实验规律。
3. 培养实验思维,提高实验能力、观察能力和分析能力。
4. 培养团队意识和合作精神,学会与他人进行合作。
二、教学重点和难点:
1. 理解自由落体运动的基本概念,学会使用自由落体公式计算运动物体的位移、速度和加速度。
2. 学会设计并进行自由落体实验,观察和记录实验现象,分析实验结果。
3. 学会与他人进行合作,培养团队意识和合作精神。
三、教学内容和步骤:
1. 理论授课:
a. 引导学生回顾加速度的概念,并介绍自由落体运动的特点和规律。
b. 讲解自由落体公式和相关运动学知识,帮助学生理解和掌握自由落体运动的基本原理。
c. 解答学生提出的问题,澄清他们对自由落体运动的困惑。
2. 实验设计:
a. 将学生分成小组,每个小组由4-5名学生组成。每个小组需要准备一张大约1米高的白纸、一支笔、一个计时器。
b. 为了保证安全,选择一个开阔的场地进行实验。确保实验区域周围没有杂物,以免影响实验结果。
c. 设计实验:每个小组需要选择一个高度合适的位置,在纸上绘制一根垂直直线,作为落体物体的参考线。小组成员站在不同高度的位置上,持一颗小石头并将其自由落下。同时,计时器开始计时。当石头碰到地面时,立即停止计时。记录下每个小组成员的实验结果。
d. 每个小组完成实验后,进行结果汇总和数据分析。计算不同高度位置的物体自由落体的时间、位移、速度和加速度。
3. 结果分析:
a. 对实验结果进行比较,观察不同高度位置的物体自由落体的时间、位移、速度和加速度之间的关系。
b. 引导学生发现自由落体运动的时间与高度无关,自由落体距离与时间的平方成正比。
c. 帮助学生理解自由落体物体的加速度在各个高度位置上都是相同的,并进一步推导出自由落体公式:s = 1/2 * g * t²,其中s为位移,g为重力加速度,t为时间。
4. 拓展应用:
a. 引导学生应用自由落体公式解决其他自由落体运动相关的问题,比如计算自由落体物体从某一高度下落到地面所需的时间和速度。
b. 鼓励学生在日常生活中观察和思考与自由落体运动相关的现象,如雨滴下落、树叶飘落等,并尝试解释这些现象。
四、教学评价:
1. 实验报告:请学生撰写实验报告,包括实验目的、设计、过程、结果和结论等。
2. 小组讨论:让学生在小组内进行讨论和分享,评价各自的实验过程和结果,提出问题并相互解答。
3. 个人反思:要求学生写下对这次实验的感想和收获,思考自己在实验中的表现和问题,以及如何提高。
结语:
通过设计本教案,学生将通过实践活动深入理解自由落体运动的原理和公式,培养他们的实验能力、观察能力和分析能力。同时,通过团队合作和讨论,学生也将培养团队意识和合作精神,并加深对物理学中重要概念的理解。希望本教案能够为中学物理教学提供一种创新的教学方法,激发学生对物理学科的兴趣并提高他们的学习成绩。
自由落体运动教案【篇3】
各位评委:
大家好!今天我将要为大家说课的课题是自由落体运动。
首先是说教材
《自由落体运动》是高一物理第二章第八节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的,自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例,在日常生活中比较常见,具有重要的研究价值;历史上曾经有很多科学家研究过落体运动,其亚里士多德、伽利略等对落体运动的研究,对物理学的发展起到了非常重要的推动作用,通过向学生介绍相关的物理学史,可以让学生收到科学精神、科学方法的熏陶;自由落体运动规律的探究过程,不仅可以激发学生的学习欲望,巩固前面的知识,而且可以培养学生的观察能力、以及分析和概括能力。重力是产生重力加速度的原因。因此本节课高中物理的重要内容,在这里具有承上启下的作用。
第二说重点、难点
1、从前面对教材的分析,可以看出本节课的重点是:自由落体运动概念、性质、规律;重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。
2、本节课的难点我认为至少有两点:
难点(1)对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解
落体运动在生活中比较常见,学生很容易根据生活经验形成错误的前概念,就是物体越重,下落越快,这种前概念对于学生建立自由落体运动的正确概念是非常不利的。
为了突破这个难点我准备对教材上的内容进行适当调整,把后一节伽利略对落体运动研究的部分内容放在这里介绍。然后将亚里士多德的观点,迪卡尔的观点,以及伽利略的观点同时列出,进行对比,然后介绍伽利略反驳亚里士多德的经典推理,再通过实验设计,用实验事实帮助学生建立起正确的自由落体概念。同时向学生渗透理想化思想方法在物理学当中的研究价值。
难点(2)探究自由落体运动性质的过程
探究过程难点在于,要尽可能放手让学生独立地设计实验方案,要确保实验能够成功,能让学生在对实验数据处理后,总结出正确的结论。/
突破这个难点我准备这样设计教学:首先激发学生进一步研究落体运动的兴趣,启发学生回忆前面研究匀变速直线的方法,进行合理的迁移。注意指导学生控制实验条件,减小实验误差。我准备安排学生分组实验,让学生都能体验实验过程,获得成功体验。
第三说教学目标
知识目标
(1)知道什么是自由落体运动;知道它是初速度为零的匀加速运动。
(2)知道什么是自由落体加速度,它的方向,知道在地球不同地方重力加速度的大小是不同的。
(3)掌握自由落体运动规律,会应用相应的公式解答有关自由落体运动的简单问题。
自由落体运动教案【篇4】
1.说课标
(1)通过史实初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
(2)经历自由落体运动的实验探究过程,了解自由落体运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。
2.说教材
本节课选用人教版高中物理新课标必修一第二章第五节的内容,在此之前,教科书已安排了匀变速直线运动的内容以及匀变速直线运动的研究方法,有关打点计时器的使用方法和纸带的处理方法,因此自由落体运动可以作为匀变速直线运动的一个具体实例来进行讲解。因此,本节课既是对前面所学习到的知识的回顾与应用,同时也为日后学习平抛运动等复杂运动奠定基础。本节课的内容主要是组织同学们进行探究活动,培养同学们解决实际问题、探究规律的能力,同时对学生进行科学方法和科学思想的教育。本节课中还包含了大量的实验,通过实验起到培养学生学会研究物理问题方法的作用。
3.说学生
(1)有利条件:能够比较熟练的运用匀变速直线运动规律。
(2)不利条件:对“影响物体下落快慢的因素”有根深蒂固的感性认识。
(3)我校学生特点:基础比较差但有好奇心。
4.说教学重、难点
(1)重点:自由落体加速度的大小和方向。自由落体运动的规律和运用规律解决实际问题。
(2)难点:自由落体运动的条件及规律。应用自由落体运动的规律解决实际问题。
5.说教法
本节课教学过程为:提出问题→设疑→实验探究→科学猜想→实验探究→得出结论→应用提高。在教学过程中采用启发、探究、讨论、讲授等方法。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,记录下物体运动的信息,定量地测定重物自由下落的加速度,让学生体验科学探究方法。
6.教学中使用的仪器
(1)演示实验器材:牛顿管、抽气泵、橡皮管。
(2)分组实验器材(两人一套):电火花打点计时器、直尺、两张白纸、纸带若干条、钩码、铁夹、铁架台支架等。
7.说三维目标
(1)知识目标
①.知道物体做自由落体运动的条件。
②.通过实验探究自由落体运动加速度的大小,建立重力加速度的概念,知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s。
③.掌握自由落体运动的特点和规律。
(2)过程与方法
①.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
②.引导学生进行物理实验设计,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,归纳总结自由落体运动的实质。
(3)情感目标
①.调动学生积极与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表达能力。
②.渗透物理科学研究方法的教育。
③.培养学生的团结合作精神和协作意识。
8.说教学过程
(1)提出问题、导入新课:
以比一比看看谁反映得更快情境导入新课
【设计意图】
①.迅速吸引学生注意力,并设置悬念,激发学生学习兴趣。
②.以生活中的一些现象为切入点,展开对自由落体运动的探索。录像演示:
a.石头从空中落下
b.重力使屋檐下的雨滴下落
c.树叶从树上竖直飘落
提问:不同物体的下落运动,运动快慢情况是否相同呢?(即重的物体下落快还是轻的物体下落快?)
【设计意图】
从生活入手,让学生在真实的案例中分析问题,体会物理模型来源与生活。
(2)实验探究、答疑解惑同学们做以下三个实验
实验1:将一张白纸和一块橡皮从同一高度同时释放。学生:橡皮先着地,白纸后着地。重的物体下落快。提问:有没有轻的物体下落快的现象?
实验2:将半张白纸揉成的纸团与一张白纸从同一高处同时释放。学生:纸团先着地,白纸后着地。轻的物体下落快。总结:有时重的物体下落快,有时轻的物体下落快。提问:质量相同的物体下落快慢相同吗?
实验3:将一张白纸和一张白纸揉成的纸团从同一高处同时释放。学生:纸团先着地。
物体越重,下落得越快是不对的。提问:为何会出现这种现象呢?
引导:空气阻力的作用使问题变得复杂!
【设计意图】
学生自己设计、动手操作,更有说服力。并通过学生自己总结,培养了学生的语言组织能力和分析概括能力。
提问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导:研究问题要从简单→复杂,因此先研究没有空气阻力时物体的下落情况(理想化模型)演示实验:用牛顿管演示猜想。牛顿管就是一个玻璃管,其一端装有阀门,里面有金属片、羽毛等物品,开始牛顿管里面充满空气。用抽气泵将里面的空气抽出,把橡皮管插好,开始抽气,把手放在出气口,感觉到有气体出来,感觉不到气体时,几乎就抽完了。这个实验由学生进行,分做三次让牛顿管内部物体进行下落实验,里面的空气逐渐减少,让学生体验空气阻力对物体下落过程的影响。学生观察实验,得出认识:在没有空气阻力的情况下.轻重不同的物体同时落地,说明影响物体下落快慢的原因就是空气阻力。
教师归纳: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。当空气的阻力比物体的重力小很多,对物体的下落过程影响很小时,我们就近似认为它的运动为自由落体运动。
【设计意图】
把生活中的自由下落运动升华为自由落体运动,强调物理条件的重要性。
(3)科学猜想、实验探究
提问:自由落体运动是一种什么样的运动?匀速直线运动?匀加速直线运动?
学生:直线运动、初速度为零、变速。提问:是不是匀变速直线运动?怎么证明?
根据:saT
教师提问:我们怎样去验证猜想?
利用现有实验器材学生分组自己设计实验,自己操作,打好纸带后进行分析、计算,教师在旁边巡视、指导。之后,让各小组选一位代表,汇报交流各自的探究方案。
方案示例
方案1:把打点计时器固定在铁架台上,纸带竖直穿过限位孔,用绳子挂住钩码,再用铁夹夹在纸带下端,用手捏住纸带的上端,保持纸带竖直,放手让纸带自由下落。
打下两条纸带,发现Δs=s2-s1=s4-s3=s6-s5=aT
方案2:实验设计和实验方法和方案1相同,只是在处理实验数据上采用图象法,先算出各点的速度,然后作图。
方案3:实验设计和实验方法和方案1相同,只是在处理实验数据上采用观察法,发现物体下落的位移与时间的平方成正比。
【设计意图】
通过学生的独立探究,锻炼学生的动手、动脑、动笔、专注的良好探究习惯,培养学生分析实验能力、逻辑思维能力和团队合作精神,让学生知道科学来源于实验与探究。
(4)小组交流、得出规律
请学生将各自得到的结果交流,看有何规律。
提示:在误差范围内,他们得到的加速度大小相同,为9.8m/s。教师指点:课本中还为我们提供了一幅闪光照片,是每隔相等的时间用闪光照相机拍下来的,请同学们测量、计算一下,看看它们的Δs是否相等,并计算出加速度。学生进行测量、计算,然后进行交流。
学生得出结论:物体自由下落的运动是初速度为零的匀加速直线运动。
【设计意图】
实验由学生设计、数据由学生分析、规律由学生总结,其目的是培养其自主合作探究的能力,为学生后续的发展打下基础。
(5)归纳总结、深化理解
由学生总结本节课的知识规律。
1.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。
2.物体自由下落的运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3.规律:位移公式为h212gt;速度公式为vgt。教师归纳:物体下落的加速度叫重力加速度。用g来表示,通常取g9.8m/s,粗略计算时可取g10m/s。请同学们观察表格数据,说明重力加速度g和纬度之间的关系。(6)规律应用、巩固提高例题讲解,布置课后思考题。
【设计意图】设计两个在日常生活中碰到的实例,让学生设计方法,应用规律求解,使学生体验到规律来源于现实生活,并为现实生活服务。
(7)课后作业:课后习题2、3、4
板书设计:
第3节自由落体运动
1、物体的下落运动
(1)沿直线竖直下落。
(2)受重力作用,同时受空气阻力作用。
(3)空气阻力忽略不计时,物体下落快慢相同。
2、自由落体运动
定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
“自由”的含义:
(1)初速度为零。
(2)只受重力作用。
3、自由落体运动的规律
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)重力加速度g=9.8m/s,方向:竖直向下
(3)公式:vgth
【教学效果反思】
1.本节课的教学以建构主义学习理论为指导,以学生为中心,以问题为出发点,课堂教学过程成为学生自主地进行观察、实验、探究分析、归纳总结等信息加工和知识的意义建构以及创新能力发展的过程。教师在教学过程中则适时介入,引导,启发,组织,帮助,促进;学生则养成科学的理性思维习惯,自主学习以及协作学习的方法。
2.本节课教学过程独辟蹊径,有以下创新亮点:演示实验,发人深思,使学生获得最直接的体验,掌握第一手资料,使学生打消自己原来“重物体下落得快,轻物体下落得慢”的错误经验,起克服难点的作用;学生探究实验不仅培养了学生动手操作、主动观察、分析推理、设计创新等能力,同时结论的得出是直接的,避免了烦琐难懂的理论推导,降低了难度,起了巩固重点又克服难点的教学效果;规律应用的教学体现讲练结合的教法,巩固了新学知识;测量学生反应时间的实验趣味性强,操作简单,达到了激发兴趣又练习了知识的效果;语言丰富时尚,如在总结空气中的羽毛下落慢的原因时“都是阻力惹的祸”。
3.教学须注意,演示实验的成败是关键,但实验操作难度较大,教师须提前反复练习,只能成功,不能失败。整节课,内容丰富,时间较紧,要注意节约时间,如抽成真空以及打点记时器实验设备的组装都要在课前备好。
自由落体运动教案【篇5】
教材分析
落体运动是一种常见的运动,自古以来许多人都研究过,伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。本节教材通过演示、实验分析得出自由落体运动的规律。
对于物体的运动快慢,教材通过演示牛顿管实验进行证实,进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明,实现从感性到理性,符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验,学生不难建立自由落体运动这一模型。
关于自由落体运动是否是匀加速直线运动,教材中通过实验方法:利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。
三维目标:
一、知识与技能
1. 通过探究,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2. 知道自由落体运动加速度的方向和大小,知道不同地点的重力加速度不一样。
3. 根据匀变速直线运动规律,得到自由落体的运动规律。
二、过程与方法
1. 掌握忽略次要因素,抓住主要因素的科学方法。
2. 运用自由落体运动规律解决有关实际问题。
三、情感态度与价值观
1. 体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法,学习其科学探索精神。
2. 培养实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律。
回顾:匀变速直线运动的规律(公式)
v t= v 0+at
s= v 0 t+ at2
vt 2- v 02 =2as
新课导入:
实验一:一手拿小纸片,另一手拿粉笔,双手举高相同的高度,然后同时松手,看看纸片与粉笔,谁先落地?
实验二:把实验一中的纸片捏成团,结果又如何呢?
实验三:毛钱管中的纸片和粉笔的下落情况。
那么通过以上的实验,我们得到一条结论:受空气阻力的影响,我们实验一中的纸片比粉笔晚着地。在没有空气的阻力的情况下,重的物体和轻的物体下落得一样快(物体下落的快慢与物体的重量无关)。
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:只受重力作用,初速度为零。
3.特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
【例】下列关于自由落体运动的说法正确的是:b、c
a.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
b.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
c.在空气阻力远小于物体的重力时,可以忽略空气阻力,物体从静止开始下落的运动可看做自由落体运动。
d.只要有空气阻力的存在,所有从静止开始下落的运动,都不能看成自由落体运动。
二、自由落体运动的加速度
1.重力加速度:
(1)大小:9.8m/s2, 方向:竖直向下
(2)随地球纬度的增加而增大(即在赤道最小,两极最大),并随高度的增加而减小。
【例】关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是:a、b
a.同一地点,轻、重物体的g值一样大
b.北京地面的g值比上海地面的g值略大
c.g值在地球表面上任何地方都一样
d.g值在赤道处大于在南北两极处
2.自由落体运动的规律:由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀加速直线运的规律均适用。
3.自由落体运动的公式:(将a=g,v0=0代入)
推导:
匀变速直线运动规律 自由落体运动规律
自由落体运动的公式:
vt =g t h= g t2 vt 2=2gh
【例】雨滴通常从490m 左右的高度落下,如果没有空气阻力,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的速度是多少?
解:如果没有空气阻力,雨滴下落的运动可以看成自由落体运动,
由公式 h= g t2
得雨滴落地时的速度为
讨论:实际上雨滴落到地面的速度不超过8 m/s,说明物体从很高的地方下落时,空气阻力是不可忽略的,有时空气阻力可以大到等于物体的重力。
4.应用:
(1):测量反应时间
从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。
由h= g t2 得 t=
(2):测量高度
h= g t2
三、自由落体运动规律探索的回眸
1.亚里士多德:物体越重下落越快
2.伽利略:
(1)利用严密的逻辑推理,否定了亚里士多德关于大石头的下落速度要比小石头的下落速度大的错误论断。
(2)科学假说与理想斜面实验:自由落体运动是一种匀加速直线运动
四、作业:课本本节课后作业2.3.4
自由落体运动教案【篇6】
研究自由落体运动的规律教案设计
(高中物理必修教材第一册第二章第九节)
所谓创新模仿式教学,就是指在课堂上老师采取一种指导学生通过创新模仿方式尝试寻找、发现、学习物理概念和物理规律的教学方法。这种教学方法,不是以教师讲解为主,而是在学生事先做好准备的前提下,在教师指导下由学生自行讲解或讨论,以学生的活动为主。这个专题是一个尝试,教学中应根据实际情况,尽量让学生多动手动脑,运用所学的知识分析解决问题,由此学习和体会一些解决问题的科学方法。创新模仿式的学习方法,关键在于学生对学习材料(包括教材和资料)的感悟和创新,运用模拟、转换、理想化方法等思想,通过积极的知识迁移和启发联想来实现创造性学习,抓住学习的本质。
本文以研究自由落体运动的规律这一课题为例,试着对创新模仿式教学进行阐述。在组织创新模仿式教学时,建立在生活事实、演示实验和学科历史等三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在四个主要教学环节上。我们先来谈谈创新模仿教学活动的三个基础——
一、生活事实
生活给了我们有益的启示,物理规律正是由生活现象中来的,抽象出来的规律具有本质的普遍意义,它反复出现在许多物理现象中。中学物理教材的各章节的知识性内容几乎都采取了例证的方法,用具体、形象化的例子说明问题让学生感到真实。
既然物理概念和规律源于例子又回到例子上,学习时就要运用典型的例子帮助验证、学习和理解它们。我们可以从生活现象出发,融入学习内容,或者由学习内容联想生活。这样可以化陌生为熟悉,由熟悉推出未知,而且要学会举一反三。想不通的道理,看看生活现象,平时注意积累典型例子加深理解,提高全面认识的能力。
例一
创新模仿基础之生活事实:用绳子悬挂着的物体,如果绳子断了,物体会掉下来;树上的果实,成熟后会掉下来;手里捏着的粉笔,松开手后会掉下来。
问题导学:物体为什么会下落?
研究方法:观察与分析
分析:物体的下落运动是一种常见的运动,学生熟知,但很少有人去注意它。通过细心的观察,综合分析众多的实例。师生讨论归纳得出结论:物体之所以会下落,是由于受到了重力的作用。从观察生活现象事实到得出结论的过程就运用了创新模仿。
二、演示实验
物理学是一门实验科学。所以,课堂上指导学生自己动手做小实验很重要。在学习物理的过程中,一方面要善于应用学到的理论去解释日常生活中所见到的现象,另一方面要善于“动手”,通过实践去检验真理,双向联系,看一看感性认识是不是正确,在实践和应用中学习概念。课堂上,学生关注实验结果反映了什么样的物理规律,也可以从其中体会到了科学研究的乐趣。
例二
创新模仿基础之演示实验:取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重),从同一高处同时释放。
问题导学:什么样的物体下落得更快?物体下落快慢是不是跟重力有关?什么原因导致它们先后落地?
分析:通过观察和体验,由演示实验可见:粉笔比纸下落快粉笔先落地。师生讨论:为什么呢?空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。还可以思考得出: 如果设法消除空气阻力,会怎样?当阻力很小,可以忽略时,物体下落是不是可视为自由落体运动?通过演示实验与物理教学的整合,用实验、观察、推理、极端外推、悖论等研究方法创新模仿,加深了学生对自由落体运动的感性认识,加深了他们对这类问题的理解。
三、学科历史
物理教学改革的目的之一,是对学主进行培养和训练科研人员应具有的素质和能力,要形成科学的思维方法。这就要求我们将物理教学和学科历史结合,具体地讲就是善于把学生推到若干年前让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中、什么情况下,用什么方法和思想作出了科学发明和发现的突破性步骤,从而把这些关键的步骤联系起来。
例三
创新模仿基础之学科历史:教材P70页阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》
问题导学:伽利略的研究方法是什么?
分析:这部分内容应以学生自学为主,老师适当引导。关于落体运动的规律,历史曾经出现过两种截然不同的观点。应该阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;最后将斜面实验推广,得出结论。伽利略开创的研究方法是提出假设--数学推理--实验验证-合理外推。这种方法对科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我们就是要踏着历史发展的脚印,研究一下落体运动究竟是什么运动,遵循什么规律,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。通过对学科历史的创新模仿,激发学生的学习兴趣,培养科学的思维方法,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是培养创造型人才的一个有效途径。
在组织创新模仿式教学时,应将基于上述三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在以下四个主要教学环节中——
一、新课导入
例四
目的:物体下落快慢的因素分析
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:究竟是重的物体下落快还是轻的物体下落快呢?
分析:实验现象表明小纸团先落地,这说明轻的物体比重的物体下落快。通过简单的小实验使学生认识到:通常看到的下落有快有慢,是由于空气阻力的影响。自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,但掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。
问题导学:如果完全没有空气阻力的影响,或者空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。同学们猜想一下,那时,轻、重物体谁下落得快呢?
创新模仿基础之演示实验:牛顿管实验
分析:用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。强调管内空气已被抽得很稀薄,空气阻力的影响非常小。可见:如果没有空气阻力的影响,不同物体下落的快慢是一样的。这些实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律,需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,很自然的引出了理想运动——自由落体运动,并为下面的研究做好铺垫。这种创新模仿建立概念的程序,对中学生来说是比较容易接受的。
二、知识讲解
例五
目的:科学方法教育
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动,这种理想运动忽略哪些次要因素?
分析:在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的问题入手的方法。纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大,所以纸片下落较慢。排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动,这就是自由落体运动。
知识扩展:科学方法的教学是本节的一个重要教学内容。通过对理想化方法的创新模仿,学习分析和处理表面现象,发现其掩盖下的规律,再用规律解决实际问题的物理方法。引导学生通过讨论学习本节内容,教学中可将自由落体运动扩展到别的星球,还可引伸到竖直上抛,为学生活用知识奠定基础,还有利于激发学习的积极性和培养能力。
三、误区排解
同学们经常和物理现象打交道,在学习掌握其规律之前,已有许多感性认识,如果能够正确理解,那对学习物理将十分有利。遗憾的是,这些感性认识往往会掩盖住事物的内在实质,而给人以错觉。生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用。在学习物理概念时,要了解哪些日常观念是不科学的,通过多个例子去证明它是错误的,从而排除干扰,正确理解物理概念。要特别注意的是曾经犯过错误的典型例子,往往可以警示自己,碰到类似问题时不再或少犯同样的'错误。
例六
目的:排除认识上的误区
创新模仿基础之生活事实:我们平时常见的现象是,重的物体下落快。
问题导学:我们是不是由日常经验得出这样的结论,重的物体比轻的物体下落快?
分析:学生由于受日常经验的影响,对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识。要消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的认识观,这是本节教学的难点之一,关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g。由于对日常经验印象很深,所以做好演示实验十分重要。除了牛顿管的实验之外,还可以做许多简单易行的小实验,使学生明确认识,日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故。引导学生建立正确观念:任何物体的自由落体运动都是完全相同的,即无论何种物体、是轻是重,它们下落的速度都是相同的。
四、习题检测
要真正理解掌握概念,只有通过实践和应用才能实现。
规律具有普遍性,因此可以直接模仿运用,
我们应该把着眼点放在观察分析现象、利用知识解决实际问题的能力培养上,要把主要精力聚焦在加强对基础知识的理解深度上,要养成定向思维的习惯。所谓科学的思维方法,浅显地说,就是以客观存在的事实作为出发点,经过观察分析、对比鉴别,利用综合归纳或演绎推理,得出对事物规律的理解。
例七
目的:应用自由落体运动规律解题
创新模仿基础之生活事实: 前面学习过匀加速直线运动的规律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
问题导学:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,是否可以直接创新模仿?
分析:直接创新模仿导出自由落体运动规律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知识扩展:自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。理解自由落体运动的实质,掌握自由落体运动的规律运用理想化方法,通过比较重力与空气阻力的大小,将实际问题转化为自由落体问题。老师可以举一些变式练习,让学生当堂完成。例如:通过石子下落测量井口到水面的深度;宇航员也可用此法,测算星球上一个深洞的深度。通过对例题的进一步讨论,把学生的认识引向具体问题具体分析的更深层次,促进知识转化为技能。
如上所述,本节课具有下述特点:
1、本堂课没有回避问题,而是分析问题的困难,提出研究问题的方法是:让学生结合实际更好地理解自由落体运动规律,理解自由落体的条件、空气阻力的影响。整节课从实践到理论分析,再到实践,将实践、实验和历史与课程很好的融为一体,体现了科学研究问题的全过程,逻辑推理清晰,步步深入。先让学生观察实验,认识到是空气阻力造成问题复杂的原因。演示实验和伽利略的巧妙推理的介绍,为学生进行科学探究创造条件,真实、直观、生动、形象,抓住了关键,给学生留下深刻印象,激发了学生探究的积极性。
2、本节课采用现代认知心理学的教学理论设计,利用了创新模仿方式进行教学,充实了内容,腾出了时间,让学生充分地、独立地积极思维,能较好体现物理思想和物理方法。课堂创新氛围浓郁,抓住教学的某些环节,有利于学生创造意识的培养。学生相互探讨、交流、学习,思维活跃,体验研究问题、寻求规律的科学研究过程,抓住课堂教学的制试点,启发学生创造性运用,使学生在获取知识的同时,创造性思维和创造能力得到发展。
值得进一步研究的问题是:在用创新模仿启发学生讨论分析得出结论,如何更好地引导、启发,更好地培养学生的创新精神、独立思考能力,需要更深入地研究。总之,希望在教学过程中有更多更好的教法和学法创造出来。
自由落体运动教案【篇7】
【教材分析】
“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”的第八节,在学生认识了匀变速直线运动,掌握了匀变速直线运动的规律之后,课本把该节放在本章的最后一节,把自由落体运动作为初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这样有利于学生形成知识的结构,避免死记公式。本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g,学生由于受日常经验的影响,对重的物体落得快,轻的物体落得慢印象很深,所以做好演示实验十分重要,除了牛顿管的实验之外,还可以做一些小实验,使学生明白,日常见到的现象是因为受到空气阻力的影响的缘故,对“如果物体只受到重力,不同物体的加速度相同”有深刻的印象。
【教学设想】
教学时间为一课时,整节课的--围绕“实验现象──发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开:
→科学的抽象、推测(真空中,如何?)→实验验证(牛顿管演示)
→得出结论(自由落体定义)→问题提出(自由落体运动规律如何?)
通过这一系列的活动,调动学生自主学习的积极性,并使学生对科学探究有一定的了解。开始的小实验很重要,是科学探究的入口处,所以教师一定要把握好演示的技巧,然后引导学生层层深入,激发学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,积极主动地去探究问题。
【教学准备】
小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。
【教学过程】
一、导入新课
师:我们学习了匀变速直线运动的规律,其规律可由三个公式体现出来(投影)。今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例──自由落体运动。
师:同学们对“自由落体运动”其实并不陌生。
(演示实验:将小钢球由高处静止释放,指出小钢球的运动就是自由落体运动。)
师:那么除了小钢球的下落外,还有哪些运动是自由落体运动?自由落体运动有什么样的特点和规律?这节课我们就来研究这个问题。
二、新课教学
1.什么是自由落体运动?
(演示实验:让一张纸片与小钢球同时自由下落,可看到什么现象?)
生:钢球落得快。
师:对,这就是我们的生活经验,似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论,这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走了二千多年,距今三百多年前,伽利略为证明亚里士多德观点的错误,做了大量的实验。他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上,使两球由静止同时下落,据亚里士多德的观点,重球应该先落地,但实际上两球同时落地。
师:请再看演示实验,把刚才的纸揉成团,和小钢球由静止落下,同学们再观察。
生:几乎同时落地。
师:同一张纸,为什么形状不一样,其下落时间就不一样呢?
生:这是因为空气阻力的影响,把纸揉成团,所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多,所以与小钢球几乎同时落地。
师:如果把质量、形状不同的物体放在真空中,从同一高度自由下落,现象如何呢?让我们做一个实验。
(演示实验:我这里有一个长约1米,一端封闭、另一端有开关的玻璃管(牛顿管),把形状和质量不同的小金属片、小羽毛等,放在玻璃管里。)
自由落体运动教案【篇8】
所谓创新模仿式教学,就是指在课堂上老师采取一种指导学生通过创新模仿方式尝试寻找、发现、学习物理概念和物理规律的教学方法。这种教学方法,不是以教师讲解为主,而是在学生事先做好准备的前提下,在教师指导下由学生自行讲解或讨论,以学生的活动为主。这个专题是一个尝试,教学中应根据实际情况,尽量让学生多动手动脑,运用所学的知识分析解决问题,由此学习和体会一些解决问题的科学方法。创新模仿式的学习方法,关键在于学生对学习材料(包括教材和资料)的感悟和创新,运用模拟、转换、理想化方法等思想,通过积极的知识迁移和启发联想来实现创造性学习,抓住学习的本质。
本文以研究自由落体运动的规律这一课题为例,试着对创新模仿式教学进行阐述。在组织创新模仿式教学时,建立在生活事实、演示实验和学科历史等三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在四个主要教学环节上。我们先来谈谈创新模仿教学活动的三个基础——
一、生活事实
生活给了我们有益的启示,物理规律正是由生活现象中来的,抽象出来的规律具有本质的普遍意义,它反复出现在许多物理现象中。中学物理教材的各章节的知识性内容几乎都采取了例证的方法,用具体、形象化的例子说明问题让学生感到真实。
既然物理概念和规律源于例子又回到例子上,学习时就要运用典型的例子帮助验证、学习和理解它们。我们可以从生活现象出发,融入学习内容,或者由学习内容联想生活。这样可以化陌生为熟悉,由熟悉推出未知,而且要学会举一反三。想不通的道理,看看生活现象,平时注意积累典型例子加深理解,提高全面认识的能力。
例一
创新模仿基础之生活事实:用绳子悬挂着的物体,如果绳子断了,物体会掉下来;树上的果实,成熟后会掉下来;手里捏着的粉笔,松开手后会掉下来。
问题导学:物体为什么会下落?
研究方法:观察与分析
分析:物体的下落运动是一种常见的运动,学生熟知,但很少有人去注意它。通过细心的观察,综合分析众多的实例。师生讨论归纳得出结论:物体之所以会下落,是由于受到了重力的作用。从观察生活现象事实到得出结论的过程就运用了创新模仿。
二、演示实验
物理学是一门实验科学。所以,课堂上指导学生自己动手做小实验很重要。在学习物理的过程中,一方面要善于应用学到的理论去解释日常生活中所见到的现象,另一方面要善于“动手”,通过实践去检验真理,双向联系,看一看感性认识是不是正确,在实践和应用中学习概念。课堂上,学生关注实验结果反映了什么样的物理规律,也可以从其中体会到了科学研究的乐趣。
例二
创新模仿基础之演示实验:取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重),从同一高处同时释放。
问题导学:什么样的物体下落得更快?物体下落快慢是不是跟重力有关?什么原因导致它们先后落地?
分析:通过观察和体验,由演示实验可见:粉笔比纸下落快粉笔先落地。师生讨论:为什么呢?空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。还可以思考得出: 如果设法消除空气阻力,会怎样?当阻力很小,可以忽略时,物体下落是不是可视为自由落体运动?通过演示实验与物理教学的整合,用实验、观察、推理、极端外推、悖论等研究方法创新模仿,加深了学生对自由落体运动的感性认识,加深了他们对这类问题的理解。
三、学科历史
物理教学改革的目的之一,是对学主进行培养和训练科研人员应具有的素质和能力,要形成科学的思维方法。这就要求我们将物理教学和学科历史结合,具体地讲就是善于把学生推到若干年前让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上,什么环节中、什么情况下,用什么方法和思想作出了科学发明和发现的突破性步骤,从而把这些关键的步骤联系起来。
例三
创新模仿基础之学科历史:教材P70页阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》
问题导学:伽利略的研究方法是什么?
分析:这部分内容应以学生自学为主,老师适当引导。关于落体运动的规律,历史曾经出现过两种截然不同的观点。应该阐明:历史上,伽利略首先通过落体佯谬的思想进行实验,否定亚里斯多德的物体越重下落越快的结论;最后将斜面实验推广,得出结论。伽利略开创的研究方法是提出假设--数学推理--实验验证-合理外推。这种方法对科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我们就是要踏着历史发展的脚印,研究一下落体运动究竟是什么运动,遵循什么规律,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路。通过对学科历史的创新模仿,激发学生的学习兴趣,培养科学的思维方法,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是培养创造型人才的一个有效途径。
在组织创新模仿式教学时,应将基于上述三个基础的创新模仿活动贯穿于课堂教学始终,尤其表现在以下四个主要教学环节中——
一、新课导入
例四
目的:物体下落快慢的因素分析
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:究竟是重的物体下落快还是轻的物体下落快呢?
分析:实验现象表明小纸团先落地,这说明轻的物体比重的物体下落快。通过简单的小实验使学生认识到:通常看到的下落有快有慢,是由于空气阻力的影响。自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,但掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。
问题导学:如果完全没有空气阻力的影响,或者空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。同学们猜想一下,那时,轻、重物体谁下落得快呢?
创新模仿基础之演示实验:牛顿管实验
分析:用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。强调管内空气已被抽得很稀薄,空气阻力的影响非常小。可见:如果没有空气阻力的影响,不同物体下落的快慢是一样的。这些实验现象可以使学生充分认识到空气阻力的存在掩盖了自由下落的物体的规律,需要排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,很自然的引出了理想运动——自由落体运动,并为下面的研究做好铺垫。这种创新模仿建立概念的程序,对中学生来说是比较容易接受的。
二、知识讲解
例五
目的:科学方法教育
创新模仿基础之演示实验:取大小不同的两张纸,将小纸片揉成一团,从同一高处同时释放。
问题导学:实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动,这种理想运动忽略哪些次要因素?
分析:在科学研究中,我们常常采取忽略一些次要因素,从最简的问题入手的方法。纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大,所以纸片下落较慢。排除空气阻力的影响才能发现自由下落物体的运动规律,在落体运动中,先排除空气阻力,研究物体在没有空气阻力条件下的运动,这就是自由落体运动。
知识扩展:科学方法的教学是本节的一个重要教学内容。通过对理想化方法的创新模仿,学习分析和处理表面现象,发现其掩盖下的规律,再用规律解决实际问题的物理方法。引导学生通过讨论学习本节内容,教学中可将自由落体运动扩展到别的星球,还可引伸到竖直上抛,为学生活用知识奠定基础,还有利于激发学习的积极性和培养能力。
三、误区排解
同学们经常和物理现象打交道,在学习掌握其规律之前,已有许多感性认识,如果能够正确理解,那对学习物理将十分有利。遗憾的是,这些感性认识往往会掩盖住事物的内在实质,而给人以错觉。生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用。在学习物理概念时,要了解哪些日常观念是不科学的,通过多个例子去证明它是错误的,从而排除干扰,正确理解物理概念。要特别注意的是曾经犯过错误的典型例子,往往可以警示自己,碰到类似问题时不再或少犯同样的错误。
例六
目的:排除认识上的误区
创新模仿基础之生活事实:我们平时常见的现象是,重的物体下落快。
问题导学:我们是不是由日常经验得出这样的结论,重的物体比轻的物体下落快?
分析:学生由于受日常经验的影响,对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识。要消除学生的从生活中得来的错误观念,培养学生透过现象看到本质的认识观,这是本节教学的难点之一,关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g。由于对日常经验印象很深,所以做好演示实验十分重要。除了牛顿管的实验之外,还可以做许多简单易行的小实验,使学生明确认识,日常见到的现象是因为受空气阻力的影响的缘故。引导学生建立正确观念:任何物体的自由落体运动都是完全相同的,即无论何种物体、是轻是重,它们下落的速度都是相同的。
四、习题检测
要真正理解掌握概念,只有通过实践和应用才能实现。
规律具有普遍性,因此可以直接模仿运用,
我们应该把着眼点放在观察分析现象、利用知识解决实际问题的能力培养上,要把主要精力聚焦在加强对基础知识的理解深度上,要养成定向思维的习惯。所谓科学的思维方法,浅显地说,就是以客观存在的事实作为出发点,经过观察分析、对比鉴别,利用综合归纳或演绎推理,得出对事物规律的理解。
例七
目的:应用自由落体运动规律解题
创新模仿基础之生活事实: 前面学习过匀加速直线运动的规律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
问题导学:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,是否可以直接创新模仿?
分析:直接创新模仿导出自由落体运动规律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知识扩展:自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动,掌握了这种理想运动的规律,也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大,与重力相比较可以忽略时,实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。理解自由落体运动的实质,掌握自由落体运动的规律运用理想化方法,通过比较重力与空气阻力的大小,将实际问题转化为自由落体问题。老师可以举一些变式练习,让学生当堂完成。例如:通过石子下落测量井口到水面的深度;宇航员也可用此法,测算星球上一个深洞的深度。通过对例题的进一步讨论,把学生的认识引向具体问题具体分析的更深层次,促进知识转化为技能。
如上所述,本节课具有下述特点:
1、本堂课没有回避问题,而是分析问题的困难,提出研究问题的方法是:让学生结合实际更好地理解自由落体运动规律,理解自由落体的条件、空气阻力的影响。整节课从实践到理论分析,再到实践,将实践、实验和历史与课程很好的融为一体,体现了科学研究问题的全过程,逻辑推理清晰,步步深入。先让学生观察实验,认识到是空气阻力造成问题复杂的原因。演示实验和伽利略的巧妙推理的介绍,为学生进行科学探究创造条件,真实、直观、生动、形象,抓住了关键,给学生留下深刻印象,激发了学生探究的积极性。
2、本节课采用现代认知心理学的教学理论设计,利用了创新模仿方式进行教学,充实了内容,腾出了时间,让学生充分地、独立地积极思维,能较好体现物理思想和物理方法。课堂创新氛围浓郁,抓住教学的某些环节,有利于学生创造意识的培养。学生相互探讨、交流、学习,思维活跃,体验研究问题、寻求规律的科学研究过程,抓住课堂教学的制试点,启发学生创造性运用,使学生在获取知识的同时,创造性思维和创造能力得到发展。
值得进一步研究的问题是:在用创新模仿启发学生讨论分析得出结论,如何更好地引导、启发,更好地培养学生的创新精神、独立思考能力,需要更深入地研究。总之,希望在教学过程中有更多更好的教法和学法创造出来。
自由落体运动教案【篇9】
一、说教材:
《自由落体运动》是中专物理教材(高教版)第三章第五节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的基本概念、匀变速直线运动等知识后编排的,自由落体运动是匀变速直线运动的一种特例。通过对自由落体运动的研究,一方面是对前面知识的复习和巩固,另一方面也加强了课本知识与实际生活的联系;通过学习本节内容不仅可以激发学生的学习欲望,巩固前面的知识,而且可以培养学生的观察能力、以及分析和概括能力。它在教材中具有重要的地位和作用。
二、说教学目标:
本节课教学主要是让学生参与实验探究过程,掌握解决问题的方法,培养学生自主学习的意识与创新精神。因此,教学要从科学结论的学习上转移到概念和规律的形成过程,以及形成这些概念和规律所用的物理方法和思想的学习中,达到激发学生学习物理的兴趣,懂得认知未知事物的研究方法,发展学生各方面的能力和创新意识。
(一)知识与技能:(1)了解什么是自由落体运动;(2)认识自由落体运动的特点;(3)掌握自由落体运动的规律;(4)能分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
(二)过程与方法:通过观察演示实验,否定了亚里士多德的观点,通过实验探究,逐步培养学生观察能力、实验数据的处理能力及推理能力。
(三)情感态度与价值观:(1)调动学生积极参与讨论的兴趣,培养科学探究及推理能力;(2)培养学生严谨的科学态度,正确地获取知识的方法。
三、说重点和难点:
1.从前面对教材的分析,可以看出本节课的重点是:自由落体运动性质及运动规律;重力加速度。
2.本节课的难点我认为至少有两点:
(1)对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解;
(2)探究自由落体运动性质的过程,纸带的处理。
为了突破重难点我是这样设计教学的:先让学生观察分析演示实验,用实验事实帮助学生建立起正确的观点,启发学生回忆前面研究匀变速直线的方法,进行合理的类比迁移。我安排学生分组实验——用打点计时器研究自由落体运动,为了能让学生顺利探究出自由落体的运动性质,求出自由落体加速度,在前面已经给学生介绍了匀变速直线运动的位移规律和怎样用打点计时器测加速度(重点给学生讲解了纸带的处理)。让学生通过实验探究来验证自由落体的运动性质,并让学生通过动手计算得出自由落体加速度。既培养了学生的能力又让学生加深了对知识的理解,更让体会到成功的体验。
四、学情分析
学生已学过“匀变速直线运动规律”的运动学知识,具备了一定的学习基础,能够开展小组学习活动,但毕竟是农村学生,实验动手能力不强,由于是高一学生,抽象思维能力不强。为了学生能顺利开展探究活动,在课前我作了必要的准备工作:给学生介绍了怎样用打点计时器计算加速度,着重给学生讲解了纸带的处理方法及注意事项。
五、说教法、学法
教法采用讲授、实验演示、探究式教学法。人们在自然界看到的落体运动都是重的物体下降快,轻的物体下落慢。为了帮助学生消除错误观念,树立正确观念。通过纸团和纸片下落演示实验和牛顿管演示实验,让学生知道物体下落的快慢跟物体的质量无关,在没有空气阻力的情况下,轻重不同的物体下落一样快。为了让学生亲眼“看到”自由落体是初速度为零的匀加速直线运动,并且加速度的大小为g,在此采取实验探究法。让学生分组进行实验,通过分析纸带上的点迹,自己动手算出:自由落体运动确实是一种初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。通过计算得出:加速度的大小与纸带下悬挂重物的质量无关,说明在没有空气阻力的情况下轻重不同的物体下降的速度一样。
对学生来说,注意观察演示实验,并积极思考,得出准确结论。在老师的引导下探索自由落体运动的性质,通过分析纸带得出自由落体运动的性质和自由落体加速度。体验知识的发现过程,领悟科学思想方法,努力提高自身的科学素养。
六、说教学过程:
(一)导入新课:通过列举自由落体知识在现实生活中的应用(测量人的反应时间),导入新课。
(二)新课教学:
演示:质量相等的纸团和纸片同时从同一高度同时下落,并引导学生观察实验现象及思考问题。(创设问题情境)
提出问题:轻重不同的物体下落的快慢是否一样?
结论:下落慢是由于空气阻力的作用。
此时介绍亚里士多德和伽利略对落体运动的研究,大胆质疑,敢于向权威挑战的精神。
问题:如果没有空气阻力,结果会如何?
演示:牛顿管实验
结论:在没有空气阻力的情况下,物体下落的情况与重力大小无关。
使学生认识到生活中观察到重物下落快、慢不同的原因是由于空气阻力的影响,终于使问题真相大白,从而引入自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件。
给学生说明自由落体运动是对实际落体运动进行理想化处理得出的一种理想模型(跟前面学习的匀速、匀变速运动一样。相机渗透理想化思想方法——忽略次要因素,凸显物理现象的本质。)
让学生动手探究重物自由落体运动,感悟运动特点。
问题1:自由落体运动究竟是一种什么样的运动?
启发学生设计实验进行探究(提供相应的器材:打点计时器、重物等):分组实验、处理实验数据、交流实验结论。
师生归纳、总结出:自由下落运动是初速度为零的匀加速直线运动。
分组实验让学生的主体作用得到充分的发挥,也使学生对自由落体的性质有深刻的印象。(这部分大约需要15分钟)
问题2:在同一地点,不同物体作自由落体运动的加速度是否相同?
根据前面的实验可以得出这样的结论:在同一地点,不同物体作自由落体运动的加速度是相同。
讲解:重力加速度的概念,说明其方向。
引导学生观看课本上各地重力加速度的表格,能否发现一定的规律。
结论:纬度越大的地点,重力加速度越大(原因待以后进一步学习)
让学生根据匀变速运动的规律推导出自由落体运动的公式。
(三)例题巩固:
例题:一个物体从19.6m高的地方自由下落,问经过多长时间落到地面?
它落到地面时的速度是多少?
设计意图:自由落体运动规律的简单应用,熟悉公式,巩固知识。
(四)学生练习
完成《学生工作页》
(五)巩固新课
(1)运动性质:初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动;
(2)匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
(六)布置作业
1.在练习3.5中任选两题上作业本
2.阅读教材65页《伽利略及其科学贡献》
3.课后查阅有关资料看看伽利略是用什么方法推断出自由落体运动的性质的。
设计意图:让不同层次的学生选择不同难度的作业,让每位同学都会做作业,让每位同学都有收获;培养学生自主获取信息和学习的能力。