第二章　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第4節(jié)　自由落體運(yùn)動(dòng)　　本節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)后編排的，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。通過(guò)對(duì)自由落體這種常見(jiàn)的，特殊的運(yùn)動(dòng)的研究一方面是對(duì)前面知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)了課本與實(shí)際生活的聯(lián)系。另一方面通過(guò)在授課過(guò)程中講授研究物理問(wèn)題的基本思路和科學(xué)方法，為以后研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律打下良好的基礎(chǔ)。因此本節(jié)課是本章知識(shí)的復(fù)習(xí)課，培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后面課程的知識(shí)準(zhǔn)備的墊底課。所以本節(jié)課在本章中具有重要的地位和作用物理觀念：理解自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律；并會(huì)運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問(wèn)題。科學(xué)思維：通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，概括出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察，分析能力科學(xué)探究：培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真思考、積極參與、勇于探索的精神科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)  教學(xué)重點(diǎn)：（1）自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程（2）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題2.教學(xué)難點(diǎn)：理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題薄紙片和石頭、牛頓管、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、直尺、多媒體課件【新課導(dǎo)入】一、復(fù)習(xí)提問(wèn)前面我們學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。下面我們一起來(lái)回顧一下勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)。速度公式：     位移公式：    速度位移公式：小活動(dòng)：測(cè)測(cè)誰(shuí)的反應(yīng)快。拿出一把直尺，說(shuō)可以測(cè)測(cè)誰(shuí)的反應(yīng)快【新課內(nèi)容】一、自由落體運(yùn)動(dòng)重的物體一定下落得快嗎？猜想：物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān)？質(zhì)量大的物體下落的速度比質(zhì)量小的快嗎？演示實(shí)驗(yàn)一：粉筆頭與紙片從同一高度同時(shí)由靜止開(kāi)始下落。【現(xiàn)象】：粉筆頭比紙片下落得快。【結(jié)論】：重的物體比輕的物體下落快。演示實(shí)驗(yàn)二：取半張紙與一張紙，把半張紙揉成一團(tuán)，兩者也分別從同一高度同時(shí)由靜止下落。【現(xiàn)象】：半張紙比一張紙下落的快。【結(jié)論】：輕的物體下落快。演示實(shí)驗(yàn)三：拿一個(gè)長(zhǎng)約1.5米，一端封閉，另一端有開(kāi)關(guān)的玻璃管（牛頓管），把小鐵片和羽毛放到這個(gè)玻璃管里。在玻璃管里有空氣的情況下，我們來(lái)比較這兩個(gè)物體下落的快慢。按如下步驟演示實(shí)驗(yàn)：（1）不抽出玻璃管中的空氣，將玻璃管倒立過(guò)來(lái)，觀察物體下落情況（2）抽去玻璃管中部分空氣，將玻璃管倒立過(guò)來(lái)，觀察物體下落情況（3）繼續(xù)抽泣玻璃管中空氣，再將玻璃管倒立過(guò)來(lái)，觀察物體下落情況學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：空氣阻力確實(shí)是影響物體下落快慢的主要因素。自由落體運(yùn)動(dòng)的定義：物體只在重力作用下，從靜止開(kāi)始 下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。物體做自由落體運(yùn)動(dòng)條件：①只受重力；②初速度為零。探究自由落體運(yùn)動(dòng)的特性和規(guī)律。探究過(guò)程1、分析：我們通過(guò)前面的實(shí)驗(yàn)觀察、探究，可以粗略分析自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么樣的運(yùn)動(dòng)？學(xué)生分析后回答：（自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)。）過(guò)渡引言：但是加速度如何？是勻加速，還是變加速？2、學(xué)生猜想：勻加速3、驗(yàn)證猜想：大家想一想，可以通過(guò)什么方法來(lái)證實(shí)我們的猜想是正確的？有什么方法能夠把做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置和相應(yīng)的時(shí)刻記錄下來(lái)？（利用頻閃照相的照片，利用打點(diǎn)記時(shí)器）4、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1）讓帶有紙帶的重物通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做自由落體運(yùn)動(dòng)；(2利用頻閃相機(jī)拍下物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的照片。5、學(xué)生活動(dòng)：[來(lái)源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]請(qǐng)同學(xué)們利用課后練習(xí)第5題的頻閃照相的照片來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)是否是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以證實(shí)我們的猜想。（有條件可在實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做自由落體實(shí)驗(yàn)）（1）從課本上的標(biāo)尺找出相鄰的像之間的距離（記為x1、x2、x3…x6）。（2）已知兩相鄰的像之間的時(shí)間間隔t=0.04秒。（3）方法：利用做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)：x1= x2=…= aT2  的結(jié)論。（學(xué)生活動(dòng)）學(xué)生分組活動(dòng)，測(cè)量計(jì)算并得出結(jié)論，相互交流。結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。二、自由落體加速度　　使用不同的物體進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度。符號(hào)：g；方向：豎直向下(與重力方向一致)；大小：與地點(diǎn)有關(guān)。一般計(jì)算中9.8m／，粗略計(jì)算中可以取10m／。說(shuō)明：⑴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，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。⑵重力加速度g的方向總是豎直向下的。⑶教師強(qiáng)調(diào)我們這里的重力加速度的大小g=9．801 m/s2。在粗略的計(jì)算中，可以把g取作10 m/s2。請(qǐng)學(xué)生看書(shū)本P51的表格，說(shuō)說(shuō)能得到的信息：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、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).所以它具有勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，同時(shí)它也有自己特殊的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.　　自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要這些公式中的初速度，a取g就可以了。自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律:推出：v＝gt，推出：，推出：。四、拓展：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1、綿延兩千年的錯(cuò)誤　　人們?nèi)粘Ｉ畹慕?jīng)驗(yàn)告訴我們，重的物體下落總是比較快．比如：樹(shù)上的一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從樹(shù)上同一高度掉下來(lái)，一定是蘋(píng)果先落地．所以在16世紀(jì)以前，以亞里士多德為代表的學(xué)者認(rèn)為物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快．由于亞里士多德在各方面的突出成就，人們將他的觀點(diǎn)奉為經(jīng)典，當(dāng)時(shí)的教科書(shū)上這樣寫(xiě)，眾多學(xué)者也認(rèn)同．雖然也有人表示懷疑，但由于教會(huì)利用他的結(jié)論，進(jìn)行神化處理，所以大家都不敢對(duì)這一觀點(diǎn)發(fā)出公開(kāi)的質(zhì)疑．直到文藝復(fù)興時(shí)期，才由伽利略通過(guò)推理的方法研究下落運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并發(fā)表．之后伽利略也由于他的著作而受到教會(huì)的迫害，被判處終身監(jiān)禁，著作也被列為禁書(shū)。★亞里士多德的觀點(diǎn)：物體越重，下落越快。錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源在于不注重探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解。2、邏輯的力量　　16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者伽利略（GalileoGalilei，1564－1642）對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑。后來(lái)，他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中對(duì)此做出了評(píng)論。　　根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大。假定大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起時(shí)，大石頭會(huì)被小石頭拖著而減慢，結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于8；但兩塊石頭捆在一起，總的重量比大石頭還要重，因此整個(gè)系統(tǒng)下落的速度要比8還大。這樣，就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論，這使亞里士多德的理論陷入了困境。為了擺脫這種困境，伽利略認(rèn)為只有一種可能性：重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快。（傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做過(guò)落體實(shí)驗(yàn)，但后來(lái)又被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了。盡管如此，來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這座古塔看作伽利略的紀(jì)念碑）。3、猜想與假說(shuō)　　伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)想，最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，速度的變化相等，另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的位移，速度的變化相等。伽利略假設(shè)第一種方式最簡(jiǎn)單，并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。4、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)，任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，否則不成理論。猜想或假說(shuō)只有通過(guò)驗(yàn)證才會(huì)成為理論。所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它具有任意性，但不是無(wú)條件的，實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證，而與實(shí)際有區(qū)別。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，如果v與x成正比，將會(huì)推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論。所以，伽利略開(kāi)始以實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)v與t成正比的猜想是否是真實(shí)的。困難一：瞬時(shí)速度不便于測(cè)量★　　在伽利略的時(shí)代，技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，無(wú)法直接測(cè)定瞬時(shí)速度，所以也就不能直接得到速度的變化規(guī)律。但是，伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算得出結(jié)論：如果物體的初速度為0，而且速度隨時(shí)間的變化是均勻的，即v∝t，它通過(guò)的位移就與所用時(shí)間的二次方成正比，即x∝t2（學(xué)過(guò)前面的幾節(jié)，我們也能進(jìn)行這樣的數(shù)學(xué)推算了）。這樣，只要測(cè)出物體通過(guò)不同位移所用的時(shí)間，就可以驗(yàn)證這個(gè)物體的速度是否隨時(shí)間均勻變化。　　伽利略比他的前人更偉大，就在于他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。在他之前，學(xué)者們總是通過(guò)思辨性的論戰(zhàn)來(lái)決定誰(shuí)是誰(shuí)非。學(xué)科+網(wǎng)困難二：對(duì)應(yīng)位移的時(shí)間不便于測(cè)量★　　但是，落體下落得很快，而當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，這樣的計(jì)時(shí)工具還是不能測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間。伽利略采用了一個(gè)巧妙的方法，用來(lái)“沖淡”重力。他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時(shí)間長(zhǎng)得多，所以容易測(cè)量。　　伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)確是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，換用不同質(zhì)量的小球，從不同高度開(kāi)始滾動(dòng)，只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是相同的。不斷增大斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而變大。困難三：合理外推★　　小球沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)并不是落體運(yùn)動(dòng)。但是，伽利略將上述結(jié)果做了合理的外推：當(dāng)斜面傾角很大時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)不是跟落體運(yùn)動(dòng)差不多了嗎？如果斜面的傾角增大到90o，這時(shí)小球不就是自由落體運(yùn)動(dòng)了嗎？伽利略認(rèn)為，這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻加速運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，而且所有物體下落時(shí)的加速度都是一樣的！　　后人在用伽利略的器材重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：銅球沿斜面滾下，如果斜面傾角超過(guò)5o就很難準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。伽利略把他的結(jié)論外推至90°是需要很大勇氣的。后來(lái)，他的外推被實(shí)驗(yàn)證實(shí)了。　　伽利略的邏輯和實(shí)驗(yàn)自然使人欽佩，但是人們又疑惑地問(wèn)道：為什么日常生活中常會(huì)見(jiàn)到，較重的物體下落得比較快呢？伽利略把原因歸之于空氣阻力對(duì)不同物體的不同影響。他寫(xiě)道：“如果完全排除空氣的阻力，那么，所有物體將下落得同樣快。”這時(shí)，落體運(yùn)動(dòng)也就真正成為自由落體運(yùn)動(dòng)了。為此，伽利略特別指出，在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么同等重要。5、伽利略的科學(xué)方法　　對(duì)現(xiàn)象一般觀察——提出猜想——運(yùn)用邏輯推理——實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證——對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)——推廣應(yīng)用。　　伽利略的科學(xué)思想方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推理)和諧地結(jié)合起來(lái)。從面有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。本節(jié)課從生活實(shí)踐出發(fā)，結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察，在課堂教學(xué)上首先通過(guò)落體運(yùn)動(dòng)視頻，給學(xué)生以直觀的感受，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的良好情景；通過(guò)“測(cè)反應(yīng)時(shí)間”的游戲，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，目的是激發(fā)學(xué)生探究的興趣、活躍課堂的氣氛，讓學(xué)生思考、討論，先讓學(xué)生得出自己的結(jié)論后，初步了解自由落體運(yùn)動(dòng)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著，通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。 

相關(guān)教案

人教版 (2019)必修 第一冊(cè)第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系6 超重和失重教案設(shè)計(jì)：

這是一份人教版 (2019)必修 第一冊(cè)第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系6 超重和失重教案設(shè)計(jì)，共6頁(yè)。教案主要包含了新課導(dǎo)入，新課內(nèi)容等內(nèi)容，歡迎下載使用。

物理必修 第一冊(cè)5 共點(diǎn)力的平衡教案設(shè)計(jì)：

這是一份物理必修 第一冊(cè)5 共點(diǎn)力的平衡教案設(shè)計(jì)，共5頁(yè)。教案主要包含了新課導(dǎo)入等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)必修 第一冊(cè)4 力的合成和分解教案設(shè)計(jì)：

這是一份人教版 (2019)必修 第一冊(cè)4 力的合成和分解教案設(shè)計(jì)，共9頁(yè)。教案主要包含了引入新課，新課講授，力的分解等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語(yǔ)朗讀寶

相關(guān)教案 更多

高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)2 摩擦力教案設(shè)計(jì)

高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)2 摩擦力教案設(shè)計(jì)
人教版 (2019)必修 第一冊(cè)1 重力與彈力教學(xué)設(shè)計(jì)及反思

人教版 (2019)必修 第一冊(cè)1 重力與彈力教學(xué)設(shè)計(jì)及反思
高中人教版 (2019)4 自由落體運(yùn)動(dòng)教案及反思

高中人教版 (2019)4 自由落體運(yùn)動(dòng)教案及反思
高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)2 時(shí)間 位移教學(xué)設(shè)計(jì)

高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)2 時(shí)間 位移教學(xué)設(shè)計(jì)
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第一冊(cè)電子課本

4 自由落體運(yùn)動(dòng)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第一冊(cè)

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部