2022年人教版高中物理必修1 第2章第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng) 教案 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。 教學(xué)分析 《自由落體運(yùn)動(dòng)》是人教版第二章第五節(jié)內(nèi)容。自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理性化模型,在高中物理教學(xué)中具有特殊的地位.在知識(shí)上它是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例,在方法上滲透著理想化模型的重要研究方法.在整個(gè)必修一的安排上,勻變速運(yùn)動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)在于規(guī)律的應(yīng)用,自由落體運(yùn)動(dòng)的新課教學(xué)則向?qū)W生介紹用現(xiàn)代先進(jìn)教學(xué)儀器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律特征,有利于學(xué)生站在一個(gè)現(xiàn)代新科技的角度觀望歷史人物對(duì)自由落體的研究,體會(huì)近代物理的先驅(qū)伽利略是如何進(jìn)行研究的---

2、這是向高中學(xué)生首次介紹伽利略的物理學(xué)研究方法的教育,它在整個(gè)高中物理教學(xué)中具有特殊重要的意義. 對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)快慢,教材通過演示牛頓管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證實(shí),進(jìn)而最后抽象出自由落體運(yùn)動(dòng)這一運(yùn)動(dòng)模型。這樣的編寫層次分明,實(shí)現(xiàn)從感性到理性,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。只要認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生不難建立自由落體運(yùn)動(dòng)這一模型。 關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)是否是勻加速直線運(yùn)動(dòng),教材中通過實(shí)驗(yàn)方法:利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析紙帶得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。這一點(diǎn)是在基于學(xué)生已掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征“相鄰時(shí)間段內(nèi)通過位移差等于一個(gè)衡量”的前提下,學(xué)生很容易分析出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),并算出下落的加速度。 教學(xué)目標(biāo): (一)物理觀念 1

3、.認(rèn)識(shí)空氣中影響物體下落快慢的因素; 2.理解自由落體運(yùn)動(dòng),知道它是一種理想條件下的運(yùn)動(dòng); 3.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)作為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,會(huì)由此推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式; 4.掌握自由落體加速度; 5.掌握運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題的能力; 6.初步了解通過實(shí)驗(yàn)探索自然規(guī)律的觀察、分析等方法。 (二)科學(xué)思維、科學(xué)探究 1.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法; 2.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù),并自己進(jìn)行概括。 (三)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 感受前人(亞里士多德)崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀

4、。 教學(xué)重點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),規(guī)律及重力加速度. 教學(xué)難點(diǎn):自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的得出. 教學(xué)方法與學(xué)習(xí)策略建議 1.多媒體教學(xué) 2.啟發(fā)式教學(xué)為主 教學(xué)過程: 一、引入新課 在日常生活中,我們會(huì)看到這種現(xiàn)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(shí)由靜止開始釋放。觀察哪個(gè)先落地? (演示:石頭和樹葉) 觀察結(jié)果:石頭先落地 類似的現(xiàn)象在生活中還有很多,早在公元前4世紀(jì),古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現(xiàn)象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們今天看來,他這個(gè)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(xué) (一

5、) 自由落體運(yùn)動(dòng)   教師問:落體運(yùn)動(dòng)很常見,你們仔細(xì)觀察過落體運(yùn)動(dòng)嗎?   〖提出問題〗是不是重的物體一定比輕的物體下落得快? 〖實(shí)驗(yàn)研究〗利用面積相等的紙板和紙片,設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),動(dòng)手做一做,并對(duì)看到的現(xiàn)象進(jìn)行說明。 〖得出結(jié)論〗物體下落的快慢不是由它們的輕重決定的。 啟發(fā)學(xué)生注意觀察思考,學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)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(guān)的玻璃筒(牛頓管),內(nèi)有金屬片和羽毛,演示:  ?。?)筒內(nèi)沒有空氣時(shí),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(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。   “

6、自由”兩個(gè)字的含義:只受重力、初速度為零。(舉例)   這種運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)。  ?。?)筒內(nèi)有空氣后,金屬片和羽毛下落的快慢就不同了。   金屬片的運(yùn)動(dòng)還可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng),而羽毛的運(yùn)動(dòng)就不是自由落體運(yùn)動(dòng)了?!  冀榻B伽利略的推理〗十六世紀(jì)末,伽利略有一個(gè)很巧妙的推理否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。   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(huì)被小的拖著減慢,整體比大的單獨(dú)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(jié)論

7、是:重的物體下落得反而慢。而得出這個(gè)結(jié)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(shí)驗(yàn):在塔頂,他同時(shí)釋放兩個(gè)鉛球,一個(gè)輕,一個(gè)重,最后兩個(gè)鉛球同時(shí)落地。這個(gè)實(shí)驗(yàn)有力地反駁了亞里士多德的觀點(diǎn)。 (二) 自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 初步實(shí)驗(yàn)觀察:可以知道自由落體運(yùn)動(dòng)是加速直線運(yùn)動(dòng),而且初速度為零。   〖提出問題〗:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)嗎?   〖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證〗指導(dǎo)學(xué)生回顧初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。   教師引導(dǎo):我們判斷物體是否作勻變速直線運(yùn)動(dòng),是用什么方法的??? (有學(xué)生慢慢回憶起有關(guān)的知識(shí)點(diǎn))

8、 (1)用v-t圖像和△X = a T2 來驗(yàn)證的。 (2)物體從開始運(yùn)動(dòng)起在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比是從1開始的連續(xù)奇數(shù)比 學(xué)生實(shí)驗(yàn)……… 教師利用電腦動(dòng)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(shí)間間隔相同,因此,膠片上兩個(gè)像的時(shí)間間隔相同。各個(gè)時(shí)刻的像是在同一張膠片上曝光的,經(jīng)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(yùn)動(dòng)的信息。 〖得出結(jié)論〗大量實(shí)驗(yàn)可以證明:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (三)自由落體加速度   在地面附近的同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同,物體自由下落時(shí)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(shí)驗(yàn)的方法來測(cè)定。   〖分析歸納〗請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)比較表中緯度與重力加速度的大小的變化關(guān)系,你能得出什么結(jié)論? 學(xué)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(jié) 1.自由落體運(yùn)動(dòng)是只在重力作用下,從靜止開始的運(yùn)動(dòng) 2.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 3.在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都同 4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律均適用于自由落體運(yùn)動(dòng) 四、板書設(shè)計(jì) §2.5自由落體運(yùn)動(dòng) 一、物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量大小無關(guān). 二、物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。 三、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 四、自由落體加速度 g=9.8, 五、布置作業(yè)

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