老師根據(jù)事先準(zhǔn)備好的教案課件內(nèi)容給學(xué)生上課,每個老師都需要細(xì)心籌備教案課件。教案制定包含了教學(xué)中的內(nèi)容方法技能等有關(guān)因素,一個好的教案課件應(yīng)該是怎樣的?根據(jù)您的需求編輯為您整理了以下有用的信息:“自由落體運(yùn)動設(shè)計教案”,讓我們一起領(lǐng)略閱讀的樂趣和精髓感受文字和思想的魅力!
引言:
自由落體運(yùn)動是物理學(xué)中的基礎(chǔ)概念之一,也是中學(xué)物理課程中的重點(diǎn)內(nèi)容。通過對自由落體運(yùn)動的學(xué)習(xí),學(xué)生可以深入理解重力的概念,熟悉運(yùn)動學(xué)的基本知識,并通過實(shí)驗(yàn)探究加速度與自由落體運(yùn)動之間的關(guān)系。本篇文章將詳細(xì)闡述一個針對中學(xué)二年級學(xué)生的自由落體運(yùn)動設(shè)計教案,旨在幫助學(xué)生通過實(shí)踐活動,深入理解和掌握自由落體運(yùn)動的原理和公式,培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和分析能力。
一、教學(xué)目標(biāo):
1. 理解自由落體運(yùn)動的基本概念,能夠使用自由落體公式解決與自由落體運(yùn)動相關(guān)的問題。
2. 學(xué)會設(shè)計并進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn),觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
3. 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維,提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂^察能力和分析能力。
4. 培養(yǎng)團(tuán)隊意識和合作精神,學(xué)會與他人進(jìn)行合作。
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
1. 理解自由落體運(yùn)動的基本概念,學(xué)會使用自由落體公式計算運(yùn)動物體的位移、速度和加速度。
2. 學(xué)會設(shè)計并進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn),觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
3. 學(xué)會與他人進(jìn)行合作,培養(yǎng)團(tuán)隊意識和合作精神。
三、教學(xué)內(nèi)容和步驟:
1. 理論授課:
a. 引導(dǎo)學(xué)生回顧加速度的概念,并介紹自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
b. 講解自由落體公式和相關(guān)運(yùn)動學(xué)知識,幫助學(xué)生理解和掌握自由落體運(yùn)動的基本原理。
c. 解答學(xué)生提出的問題,澄清他們對自由落體運(yùn)動的困惑。
2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計:
a. 將學(xué)生分成小組,每個小組由4-5名學(xué)生組成。每個小組需要準(zhǔn)備一張大約1米高的白紙、一支筆、一個計時器。
b. 為了保證安全,選擇一個開闊的場地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。確保實(shí)驗(yàn)區(qū)域周圍沒有雜物,以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
c. 設(shè)計實(shí)驗(yàn):每個小組需要選擇一個高度合適的位置,在紙上繪制一根垂直直線,作為落體物體的參考線。小組成員站在不同高度的位置上,持一顆小石頭并將其自由落下。同時,計時器開始計時。當(dāng)石頭碰到地面時,立即停止計時。記錄下每個小組成員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
d. 每個小組完成實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行結(jié)果匯總和數(shù)據(jù)分析。計算不同高度位置的物體自由落體的時間、位移、速度和加速度。
3. 結(jié)果分析:
a. 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,觀察不同高度位置的物體自由落體的時間、位移、速度和加速度之間的關(guān)系。
b. 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自由落體運(yùn)動的時間與高度無關(guān),自由落體距離與時間的平方成正比。
c. 幫助學(xué)生理解自由落體物體的加速度在各個高度位置上都是相同的,并進(jìn)一步推導(dǎo)出自由落體公式:s = 1/2 * g * t2,其中s為位移,g為重力加速度,t為時間。
4. 拓展應(yīng)用:
a. 引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用自由落體公式解決其他自由落體運(yùn)動相關(guān)的問題,比如計算自由落體物體從某一高度下落到地面所需的時間和速度。
b. 鼓勵學(xué)生在日常生活中觀察和思考與自由落體運(yùn)動相關(guān)的現(xiàn)象,如雨滴下落、樹葉飄落等,并嘗試解釋這些現(xiàn)象。
四、教學(xué)評價:
1. 實(shí)驗(yàn)報告:請學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報告,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、設(shè)計、過程、結(jié)果和結(jié)論等。
2. 小組討論:讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行討論和分享,評價各自的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果,提出問題并相互解答。
3. 個人反思:要求學(xué)生寫下對這次實(shí)驗(yàn)的感想和收獲,思考自己在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)和問題,以及如何提高。
結(jié)語:
通過設(shè)計本教案,學(xué)生將通過實(shí)踐活動深入理解自由落體運(yùn)動的原理和公式,培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂^察能力和分析能力。同時,通過團(tuán)隊合作和討論,學(xué)生也將培養(yǎng)團(tuán)隊意識和合作精神,并加深對物理學(xué)中重要概念的理解。希望本教案能夠?yàn)橹袑W(xué)物理教學(xué)提供一種創(chuàng)新的教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣并提高他們的學(xué)習(xí)成績。
1、物體的下落運(yùn)動
(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動
(2)受重力作用,同時受空氣阻力作用。
問題:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
物體越重,下落越快?
輕的物體比重的物體下落快?
(3)空氣阻力忽略不計時,物體下落快慢相同
2、自由落體運(yùn)動
(1)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)規(guī)律
結(jié)論1:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2
結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。
結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A. 數(shù)值和單位
a. g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小
b. 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略計算g=10m/s2
B. 方向:豎直向下
3、自由落體運(yùn)動規(guī)律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的數(shù)值一般取9.8 g/m.s2
4、應(yīng)用
5、作業(yè):
自由落體運(yùn)動教學(xué)反思
自由落體運(yùn)動”是“勻變速直線運(yùn)動”一章中的第五節(jié)課。本節(jié)課主要學(xué)習(xí)什么是自由落體運(yùn)動,自由落體運(yùn)動的條件以及自由落體的加速度。本節(jié)課是想讓同學(xué)們把勻變速直線運(yùn)動規(guī)律應(yīng)用在自由落體中,所以自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)及計算既是本節(jié)重點(diǎn)也是難點(diǎn),深入分析自由落體運(yùn)動也就是理解勻變速直線運(yùn)動的過程。為了加強(qiáng)學(xué)生對自由落體運(yùn)動運(yùn)動特點(diǎn)的理解,我是這樣設(shè)計這堂課的:用紙片和硬幣是否同時落地的小實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生對這節(jié)課的興趣,同時思考物體下落快慢與物體重量是否有關(guān),其次用牛頓管讓學(xué)生對比真空下和空氣中物體的下落與重量是否有關(guān),由這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己得出結(jié)論:物體下落快慢與物體重量無關(guān),同時引出本節(jié)課的主題,自由落體運(yùn)動。
對于基本概念的理解,為了培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)規(guī)律的.能力,我讓學(xué)生從以上的實(shí)驗(yàn)中自己歸納總結(jié)出自由落體的定義以及判斷的條件,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和歸納中加深了對自由落體運(yùn)動和重力加速度的理解,使教學(xué)過程變的不枯燥。
對于自由落體運(yùn)動規(guī)律的理解和應(yīng)用,我是這樣處理的:導(dǎo)學(xué)案著重放在最簡單公式應(yīng)用和基本概念的說法上,從我的批改來看,學(xué)生對基本概念理解有一定的偏差,如對自由落體運(yùn)動條件的理解上,所以我把處理導(dǎo)學(xué)案基本概念的習(xí)題就放在給出基本概念之后,來著重強(qiáng)調(diào),加深理解,增強(qiáng)記憶。學(xué)生對簡單公式應(yīng)用掌握還可以,但是個別典型題處理的就很差了,如導(dǎo)學(xué)案的例題四,我先糾正學(xué)生錯誤的做法,其次和學(xué)生一起觀察題目特點(diǎn),給出解決題目的方法。
課本的做一做小實(shí)驗(yàn),我也利用起來了,和學(xué)生共同探討原理的基礎(chǔ)之上,放手讓學(xué)生自己做,自己計算,讓學(xué)生在做的過程中體會學(xué)習(xí)物理的樂趣
自己感覺這節(jié)課還是比較緊湊的,還有時間處理課后習(xí)題,找了一個同學(xué)到黑板上規(guī)范了一下步驟。
本節(jié)課的缺點(diǎn):1,課本重力加速度的給出應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)的方法,但是實(shí)際操作起來,如果做這個實(shí)驗(yàn)的話,會占了這節(jié)課一半多的時間,根本沒有時間處理導(dǎo)學(xué)案和課后習(xí)題。會使這節(jié)課的容量打了折扣,所以考慮再三,我還是舍棄了這個實(shí)驗(yàn),雖然我知道這樣做不符合大綱,但符合實(shí)際,所以導(dǎo)致最后重力加速度的值給出的不夠合理,這一塊的板書也比較亂。
本節(jié)課我還有一個感想:非重點(diǎn)生除了知識上理解有一定的難度,在計算能力和觀察能力方面也還需要慢慢培養(yǎng),所以在以后的教學(xué)過程中,還要降低起點(diǎn),放慢速度,認(rèn)真設(shè)計,將課堂落實(shí)到實(shí)處。
一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動的內(nèi)容。
2.教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
(1)自由落體運(yùn)動的研究歷程中體現(xiàn)出來的科學(xué)研究方法。
(2)對自由落體運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過程。
(3)運(yùn)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律解決簡單問題。
二、學(xué)情分析
1。學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,而對自由落體運(yùn)動的研究,恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求,在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生的認(rèn)識有進(jìn)一步的提高。
2。本節(jié)課從人類對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強(qiáng)調(diào)對自由落體運(yùn)動的理解,以期學(xué)生對自由落體運(yùn)動有全面、清楚的認(rèn)識。
3。兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時展示他們的研究成果及對他們的評價,這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計理念
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,初步了解自由落體運(yùn)動,并通過對兩位科學(xué)家對自由落體運(yùn)動的研究,結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn),得出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)。接著,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動所遵循的規(guī)律。通過學(xué)生對自由落體運(yùn)動規(guī)律的理解加以訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動的規(guī)律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動的規(guī)律后,通過回扣課堂游戲,使學(xué)生對自由落體運(yùn)動的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1。 知識與技能:
(1)研究并認(rèn)識自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律;并會運(yùn)用自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問題。
2。過程與方法:
(1)通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,分析能力。
(2)利用已知的直線運(yùn)動規(guī)律來研究自由落體運(yùn)動。
3。情感態(tài)度價值觀:
(1)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。
(2)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)。
五、教學(xué)過程設(shè)計
(一)、復(fù)習(xí)提問師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的有關(guān)知識那物體在做勻變速直線運(yùn)動時應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
1、規(guī)律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、推論:
(1) Vt2―V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn―Sn―1= Δ S=at2 ? ―― 勻變速直線運(yùn)動的判斷方法之一
(二)引入新課今天我們要利用這些知識來研究一種非常常見的運(yùn)動
(板書)1、物體的下落運(yùn)動
舉例:粉筆頭下落、樹上蘋果下落等等
問:從運(yùn)動軌跡看,落體運(yùn)動有什么特點(diǎn)呢?
生:都是沿直線豎直下落,
(板書)(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動
問:受力有什么特點(diǎn)?
生:受重力作用,同時受空氣阻力作用。
(板書)(2)受重力作用,同時受空氣阻力作用。
問:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
(教師通過實(shí)驗(yàn)設(shè)疑)
:現(xiàn)在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片,讓它們從同一高度同時下落,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:硬幣先于紙片落地。
師:由于硬幣比紙片來得重,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)物體越重,下落越快?
生甲:重的物體下落快。
生乙:不一定。
取一大一小紙片各一張,把小紙片揉成團(tuán),讓兩者從同一高度同時下,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)比紙片先落地
師:現(xiàn)在紙團(tuán)比紙片先落地,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)輕的物體比重的物體下落快?
(矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思,讓學(xué)生思考議論,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié))
生:物體下落過程中有時是重的物體下落快,有時是輕的物體下落快,說明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外,還跟其它因素有關(guān)。
師:到底還有什么因素在影響著物體下落的快慢呢?我們?nèi)蓮埻耆嗤募埰鼈兊闹亓κ窍嗤?,這樣重力對下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團(tuán),讓它們從同一高度同時下落,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)先于紙片落地。
師:重力相同的物體有時也不能同時落地,為什么呢?
(學(xué)生議論發(fā)言)
生:這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的,空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動。
師:對,同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的,空氣阻力的影響使問題變得復(fù)雜化了,現(xiàn)在,我們盡量減小空氣阻力對物體的影響,會產(chǎn)生什么結(jié)果呢?
把演示1實(shí)驗(yàn)中的紙片捏成一團(tuán)讓它跟硬幣從同一高度同時下落
現(xiàn)象:紙團(tuán)和硬幣幾乎同時落地 師:現(xiàn)在,重的物體和輕的物體幾乎同時落地了,如果我們進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)法讓物體在真空中,又會看到什么現(xiàn)象呢?
取長約1。5米,上端封閉,另一端開口的玻璃筒,里面裝有金屬片、羽毛等,先抽光空氣,再把玻璃筒倒立過來,觀察到什么現(xiàn)象?
生:金屬片和羽毛同時落時。
師:總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以得出怎樣的結(jié)論呢?
生:如果沒有空氣阻力,物體下落快慢相同。
(板書)(3)空氣阻力忽略不計時,物體下落快慢相同
(教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明此結(jié)論的正確性)
實(shí)例:(1)1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時下落,觀察到它們同時落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,來自世界各地的一些科學(xué)家用精密的自動投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球,從比薩斜塔塔身44米處投下,用精密電子儀器和攝像儀紀(jì)錄,結(jié)果所有小球以同一速度落地。
師:空氣阻力可以忽略不計時,物體沿直線下落的運(yùn)動就是今天我們要講的一類運(yùn)動
(板書)2、自由落體運(yùn)動
(1) 定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2) 自由落體運(yùn)動的規(guī)律 意大利科學(xué)家伽利略對自由落體運(yùn)動作了許多研究工作,他用簡單明了的科學(xué)推理,巧妙地揭露了亞里士多德學(xué)說內(nèi)部的矛盾,并推斷自由落體運(yùn)動是一種勻加速運(yùn)動。
(用多媒體介紹伽利略對自由落體的研究。)
伽利略所處的年代還沒有鐘表,計時儀器也較差,自由落體運(yùn)動又很快,伽利略為了研究落體的運(yùn)動,利用當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運(yùn)動,證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90 ° 的情況,小球?qū)⒆杂上侣洌J(rèn)為這時小球仍會保持勻速直線運(yùn)動的性質(zhì),構(gòu)思相當(dāng)之巧妙。 今天,距離伽利略的時代已經(jīng)有三百多年了,伽利略當(dāng)時無法實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論,我們已經(jīng)可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)了。
:讓小球從一定高度下落,利用閃光照相技術(shù)拍照。把閃光照片放大,讓學(xué)觀察。
(教師簡述研究方法)
師:照片上相鄰的像是相隔同樣的時間拍攝的。從照片上可以看出在相等時間間隔內(nèi),小球下落的位移越來越大,表明小球的速度越來越快,表明物體做得是加速運(yùn)動。那如何判斷小球做的是勻加速運(yùn)動呢?
(教師提示從 Δ S=at2分析,讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計算相同時間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值 Δ S,找出規(guī)律來,最后教師總結(jié)。)
師: Δ S在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量,所以可判斷自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速度運(yùn)動 ―― 證實(shí)伽利略的推斷是正確的。(板書)結(jié)論1:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 師:那它在運(yùn)動時應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2 師:這個加速度對所有做自由落體運(yùn)動的物體都相同嗎?
教師提示:要同一地點(diǎn),從同一高度同時自由下落,同時到達(dá)地面,根據(jù)S= at2/2可知,它們的加速度必定相同。
(板書)結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。
師:自由落體運(yùn)動是一種只在重力作用下的運(yùn)動,所以這個加速度可稱為
(板書)結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A。 數(shù)值和單位
a。 g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小 b。 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9。8m/s2,初中g(shù)=9。8N/Kg。粗略計算g=10m/s2
B。 方向:豎直向下
師:自由落體運(yùn)動是初速度為零,加速度為g的勻變速直線運(yùn)動,它應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)3、自由落體運(yùn)動運(yùn)動學(xué)規(guī)律
① Vt=gt
② s= 1/2gt2
③ V2t=2gs 重力加速度的數(shù)值一般取9。8 g/m。s2
(板書)4、應(yīng)用
例1:鋼珠從17。7米高的地方落下,落下的時間是1。90秒,求重力加速度。
課堂小結(jié):
1、自由落體是一種非常普遍的運(yùn)動形式,日常生活中許多物 體的下落運(yùn)動都可以看成是自由落體運(yùn)動,所以研究自由落體具有普遍的意義。
2、在研究自由落體運(yùn)動時,我們采用了一種理想化的方法。從最簡單、最基本的情況入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由淺及深的推入,從而得出了一種運(yùn)動形式自由落體運(yùn)動。這種理想化的方式,在以后我們學(xué)習(xí)物理時經(jīng)常要用到。
3、測定勻變速度直線運(yùn)動加速度的方法:a=(Sn―Sn―1)/t2= Δ S/ t2
板書設(shè)計:
第二章 直線運(yùn)動
第八節(jié) 自由落體運(yùn)動
1、物體的下落運(yùn)動
(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動
(2)受重力作用,同時受空氣阻力作用。
問題:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
物體越重,下落越快?
輕的物體比重的物體下落快?
(3)空氣阻力忽略不計時,物體下落快慢相同
2、自由落體運(yùn)動
(1)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)規(guī)律
結(jié)論1:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2
結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。
結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A。 數(shù)值和單位
a。 g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小
b。 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9。8m/s2,初中g(shù)=9。8N/Kg。粗略計算g=10m/s2
B。 方向:豎直向下
3、自由落體運(yùn)動規(guī)律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的數(shù)值一般取9。8 g/m。s2
4、應(yīng)用
5、作業(yè):
研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律教案設(shè)計
(高中物理必修教材第一冊第二章第九節(jié))
所謂創(chuàng)新模仿式教學(xué),就是指在課堂上老師采取一種指導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)新模仿方式嘗試尋找、發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)方法。這種教學(xué)方法,不是以教師講解為主,而是在學(xué)生事先做好準(zhǔn)備的前提下,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自行講解或討論,以學(xué)生的活動為主。這個專題是一個嘗試,教學(xué)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,盡量讓學(xué)生多動手動腦,運(yùn)用所學(xué)的知識分析解決問題,由此學(xué)習(xí)和體會一些解決問題的科學(xué)方法。創(chuàng)新模仿式的學(xué)習(xí)方法,關(guān)鍵在于學(xué)生對學(xué)習(xí)材料(包括教材和資料)的感悟和創(chuàng)新,運(yùn)用模擬、轉(zhuǎn)換、理想化方法等思想,通過積極的知識遷移和啟發(fā)聯(lián)想來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性學(xué)習(xí),抓住學(xué)習(xí)的本質(zhì)。
本文以研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律這一課題為例,試著對創(chuàng)新模仿式教學(xué)進(jìn)行闡述。在組織創(chuàng)新模仿式教學(xué)時,建立在生活事實(shí)、演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)科歷史等三個基礎(chǔ)的創(chuàng)新模仿活動貫穿于課堂教學(xué)始終,尤其表現(xiàn)在四個主要教學(xué)環(huán)節(jié)上。我們先來談?wù)剟?chuàng)新模仿教學(xué)活動的三個基礎(chǔ)——
一、生活事實(shí)
生活給了我們有益的啟示,物理規(guī)律正是由生活現(xiàn)象中來的,抽象出來的規(guī)律具有本質(zhì)的普遍意義,它反復(fù)出現(xiàn)在許多物理現(xiàn)象中。中學(xué)物理教材的各章節(jié)的知識性內(nèi)容幾乎都采取了例證的方法,用具體、形象化的例子說明問題讓學(xué)生感到真實(shí)。
既然物理概念和規(guī)律源于例子又回到例子上,學(xué)習(xí)時就要運(yùn)用典型的例子幫助驗(yàn)證、學(xué)習(xí)和理解它們。我們可以從生活現(xiàn)象出發(fā),融入學(xué)習(xí)內(nèi)容,或者由學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)想生活。這樣可以化陌生為熟悉,由熟悉推出未知,而且要學(xué)會舉一反三。想不通的道理,看看生活現(xiàn)象,平時注意積累典型例子加深理解,提高全面認(rèn)識的能力。
例一
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí):用繩子懸掛著的物體,如果繩子斷了,物體會掉下來;樹上的果實(shí),成熟后會掉下來;手里捏著的粉筆,松開手后會掉下來。
問題導(dǎo)學(xué):物體為什么會下落?
研究方法:觀察與分析
分析:物體的下落運(yùn)動是一種常見的運(yùn)動,學(xué)生熟知,但很少有人去注意它。通過細(xì)心的觀察,綜合分析眾多的實(shí)例。師生討論歸納得出結(jié)論:物體之所以會下落,是由于受到了重力的作用。從觀察生活現(xiàn)象事實(shí)到得出結(jié)論的過程就運(yùn)用了創(chuàng)新模仿。
二、演示實(shí)驗(yàn)
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。所以,課堂上指導(dǎo)學(xué)生自己動手做小實(shí)驗(yàn)很重要。在學(xué)習(xí)物理的過程中,一方面要善于應(yīng)用學(xué)到的理論去解釋日常生活中所見到的現(xiàn)象,另一方面要善于“動手”,通過實(shí)踐去檢驗(yàn)真理,雙向聯(lián)系,看一看感性認(rèn)識是不是正確,在實(shí)踐和應(yīng)用中學(xué)習(xí)概念。課堂上,學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果反映了什么樣的物理規(guī)律,也可以從其中體會到了科學(xué)研究的樂趣。
例二
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取一截粉筆和一張小紙片(粉筆比紙片重),從同一高處同時釋放。
問題導(dǎo)學(xué):什么樣的物體下落得更快?物體下落快慢是不是跟重力有關(guān)?什么原因?qū)е滤鼈兿群舐涞兀?/p>
分析:通過觀察和體驗(yàn),由演示實(shí)驗(yàn)可見:粉筆比紙下落快粉筆先落地。師生討論:為什么呢?空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素。還可以思考得出: 如果設(shè)法消除空氣阻力,會怎樣?當(dāng)阻力很小,可以忽略時,物體下落是不是可視為自由落體運(yùn)動?通過演示實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)的整合,用實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、極端外推、悖論等研究方法創(chuàng)新模仿,加深了學(xué)生對自由落體運(yùn)動的感性認(rèn)識,加深了他們對這類問題的理解。
三、學(xué)科歷史
物理教學(xué)改革的目的之一,是對學(xué)主進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練科研人員應(yīng)具有的素質(zhì)和能力,要形成科學(xué)的思維方法。這就要求我們將物理教學(xué)和學(xué)科歷史結(jié)合,具體地講就是善于把學(xué)生推到若干年前讓他們從當(dāng)時的科學(xué)背景出發(fā)去重溫科學(xué)家們在什么問題上,什么環(huán)節(jié)中、什么情況下,用什么方法和思想作出了科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的突破性步驟,從而把這些關(guān)鍵的步驟聯(lián)系起來。
例三
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之學(xué)科歷史:教材P70頁閱讀材料《伽利略對自由落體運(yùn)動的研究》
問題導(dǎo)學(xué):伽利略的研究方法是什么?
分析:這部分內(nèi)容應(yīng)以學(xué)生自學(xué)為主,老師適當(dāng)引導(dǎo)。關(guān)于落體運(yùn)動的規(guī)律,歷史曾經(jīng)出現(xiàn)過兩種截然不同的觀點(diǎn)。應(yīng)該闡明:歷史上,伽利略首先通過落體佯謬的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn),否定亞里斯多德的物體越重下落越快的結(jié)論;最后將斜面實(shí)驗(yàn)推廣,得出結(jié)論。伽利略開創(chuàng)的研究方法是提出假設(shè)--數(shù)學(xué)推理--實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證-合理外推。這種方法對科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用,至今仍是重要科研方法之一。今天我們就是要踏著歷史發(fā)展的腳印,研究一下落體運(yùn)動究竟是什么運(yùn)動,遵循什么規(guī)律,使教和學(xué)的思路去盡量接近科學(xué)家認(rèn)識的思路。通過對學(xué)科歷史的創(chuàng)新模仿,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)科學(xué)的思維方法,這也是物理教學(xué)實(shí)質(zhì)性改革的途徑和方向,是培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的一個有效途徑。
在組織創(chuàng)新模仿式教學(xué)時,應(yīng)將基于上述三個基礎(chǔ)的創(chuàng)新模仿活動貫穿于課堂教學(xué)始終,尤其表現(xiàn)在以下四個主要教學(xué)環(huán)節(jié)中——
一、新課導(dǎo)入
例四
目的:物體下落快慢的因素分析
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取大小不同的兩張紙,將小紙片揉成一團(tuán),從同一高處同時釋放。
問題導(dǎo)學(xué):究竟是重的物體下落快還是輕的物體下落快呢?
分析:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明小紙團(tuán)先落地,這說明輕的物體比重的物體下落快。通過簡單的小實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識到:通??吹降南侣溆锌煊新怯捎诳諝庾枇Φ挠绊?。自由落體運(yùn)動在地球大氣層里是一種理想運(yùn)動,但掌握了這種理想運(yùn)動的規(guī)律,也就為研究實(shí)際運(yùn)動打下了基礎(chǔ)。
問題導(dǎo)學(xué):如果完全沒有空氣阻力的影響,或者空氣阻力不太大,與重力相比較可以忽略時,實(shí)際的落體運(yùn)動可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動。同學(xué)們猜想一下,那時,輕、重物體誰下落得快呢?
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):牛頓管實(shí)驗(yàn)
分析:用牛頓管演示不同物體在沒有空氣阻力的影響下的下落情況。強(qiáng)調(diào)管內(nèi)空氣已被抽得很稀薄,空氣阻力的影響非常小??梢姡喝绻麤]有空氣阻力的影響,不同物體下落的快慢是一樣的。這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以使學(xué)生充分認(rèn)識到空氣阻力的存在掩蓋了自由下落的物體的規(guī)律,需要排除空氣阻力的影響才能發(fā)現(xiàn)自由下落物體的運(yùn)動規(guī)律,很自然的引出了理想運(yùn)動——自由落體運(yùn)動,并為下面的研究做好鋪墊。這種創(chuàng)新模仿建立概念的程序,對中學(xué)生來說是比較容易接受的。
二、知識講解
例五
目的:科學(xué)方法教育
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之演示實(shí)驗(yàn):取大小不同的兩張紙,將小紙片揉成一團(tuán),從同一高處同時釋放。
問題導(dǎo)學(xué):實(shí)際的落體運(yùn)動可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動,這種理想運(yùn)動忽略哪些次要因素?
分析:在科學(xué)研究中,我們常常采取忽略一些次要因素,從最簡的問題入手的方法。紙片受到的空氣阻力明顯地比紙團(tuán)受到的空氣阻力大,所以紙片下落較慢。排除空氣阻力的影響才能發(fā)現(xiàn)自由下落物體的運(yùn)動規(guī)律,在落體運(yùn)動中,先排除空氣阻力,研究物體在沒有空氣阻力條件下的運(yùn)動,這就是自由落體運(yùn)動。
知識擴(kuò)展:科學(xué)方法的教學(xué)是本節(jié)的一個重要教學(xué)內(nèi)容。通過對理想化方法的創(chuàng)新模仿,學(xué)習(xí)分析和處理表面現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)其掩蓋下的規(guī)律,再用規(guī)律解決實(shí)際問題的物理方法。引導(dǎo)學(xué)生通過討論學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,教學(xué)中可將自由落體運(yùn)動擴(kuò)展到別的星球,還可引伸到豎直上拋,為學(xué)生活用知識奠定基礎(chǔ),還有利于激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性和培養(yǎng)能力。
三、誤區(qū)排解
同學(xué)們經(jīng)常和物理現(xiàn)象打交道,在學(xué)習(xí)掌握其規(guī)律之前,已有許多感性認(rèn)識,如果能夠正確理解,那對學(xué)習(xí)物理將十分有利。遺憾的是,這些感性認(rèn)識往往會掩蓋住事物的內(nèi)在實(shí)質(zhì),而給人以錯覺。生活中有一些感覺不總是正確的,不能把生活中的經(jīng)驗(yàn),感覺當(dāng)成規(guī)律來用。在學(xué)習(xí)物理概念時,要了解哪些日常觀念是不科學(xué)的,通過多個例子去證明它是錯誤的,從而排除干擾,正確理解物理概念。要特別注意的是曾經(jīng)犯過錯誤的典型例子,往往可以警示自己,碰到類似問題時不再或少犯同樣的'錯誤。
例六
目的:排除認(rèn)識上的誤區(qū)
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí):我們平時常見的現(xiàn)象是,重的物體下落快。
問題導(dǎo)學(xué):我們是不是由日常經(jīng)驗(yàn)得出這樣的結(jié)論,重的物體比輕的物體下落快?
分析:學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對物體的墜落普遍存在重快輕慢的錯誤認(rèn)識。要消除學(xué)生的從生活中得來的錯誤觀念,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的認(rèn)識觀,這是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)之一,關(guān)鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g。由于對日常經(jīng)驗(yàn)印象很深,所以做好演示實(shí)驗(yàn)十分重要。除了牛頓管的實(shí)驗(yàn)之外,還可以做許多簡單易行的小實(shí)驗(yàn),使學(xué)生明確認(rèn)識,日常見到的現(xiàn)象是因?yàn)槭芸諝庾枇Φ挠绊懙木壒省R龑?dǎo)學(xué)生建立正確觀念:任何物體的自由落體運(yùn)動都是完全相同的,即無論何種物體、是輕是重,它們下落的速度都是相同的。
四、習(xí)題檢測
要真正理解掌握概念,只有通過實(shí)踐和應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)。
規(guī)律具有普遍性,因此可以直接模仿運(yùn)用,
我們應(yīng)該把著眼點(diǎn)放在觀察分析現(xiàn)象、利用知識解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)上,要把主要精力聚焦在加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的理解深度上,要養(yǎng)成定向思維的習(xí)慣。所謂科學(xué)的思維方法,淺顯地說,就是以客觀存在的事實(shí)作為出發(fā)點(diǎn),經(jīng)過觀察分析、對比鑒別,利用綜合歸納或演繹推理,得出對事物規(guī)律的理解。
例七
目的:應(yīng)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解題
創(chuàng)新模仿基礎(chǔ)之生活事實(shí): 前面學(xué)習(xí)過勻加速直線運(yùn)動的規(guī)律
Vt=V0+at;S=V0t+0.5at2;Vt2 – V02=2as
問題導(dǎo)學(xué):自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,是否可以直接創(chuàng)新模仿?
分析:直接創(chuàng)新模仿導(dǎo)出自由落體運(yùn)動規(guī)律:Vt=gt;h=0.5gt2;Vt2 =2gh
知識擴(kuò)展:自由落體運(yùn)動在地球大氣層里是一種理想運(yùn)動,掌握了這種理想運(yùn)動的規(guī)律,也就為研究實(shí)際運(yùn)動打下了基礎(chǔ)。當(dāng)空氣阻力不太大,與重力相比較可以忽略時,實(shí)際的落體運(yùn)動可以近似地當(dāng)作自由落體運(yùn)動。理解自由落體運(yùn)動的實(shí)質(zhì),掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律運(yùn)用理想化方法,通過比較重力與空氣阻力的大小,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為自由落體問題。老師可以舉一些變式練習(xí),讓學(xué)生當(dāng)堂完成。例如:通過石子下落測量井口到水面的深度;宇航員也可用此法,測算星球上一個深洞的深度。通過對例題的進(jìn)一步討論,把學(xué)生的認(rèn)識引向具體問題具體分析的更深層次,促進(jìn)知識轉(zhuǎn)化為技能。
如上所述,本節(jié)課具有下述特點(diǎn):
1、本堂課沒有回避問題,而是分析問題的困難,提出研究問題的方法是:讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際更好地理解自由落體運(yùn)動規(guī)律,理解自由落體的條件、空氣阻力的影響。整節(jié)課從實(shí)踐到理論分析,再到實(shí)踐,將實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和歷史與課程很好的融為一體,體現(xiàn)了科學(xué)研究問題的全過程,邏輯推理清晰,步步深入。先讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),認(rèn)識到是空氣阻力造成問題復(fù)雜的原因。演示實(shí)驗(yàn)和伽利略的巧妙推理的介紹,為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究創(chuàng)造條件,真實(shí)、直觀、生動、形象,抓住了關(guān)鍵,給學(xué)生留下深刻印象,激發(fā)了學(xué)生探究的積極性。
2、本節(jié)課采用現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的教學(xué)理論設(shè)計,利用了創(chuàng)新模仿方式進(jìn)行教學(xué),充實(shí)了內(nèi)容,騰出了時間,讓學(xué)生充分地、獨(dú)立地積極思維,能較好體現(xiàn)物理思想和物理方法。課堂創(chuàng)新氛圍濃郁,抓住教學(xué)的某些環(huán)節(jié),有利于學(xué)生創(chuàng)造意識的培養(yǎng)。學(xué)生相互探討、交流、學(xué)習(xí),思維活躍,體驗(yàn)研究問題、尋求規(guī)律的科學(xué)研究過程,抓住課堂教學(xué)的制試點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性運(yùn)用,使學(xué)生在獲取知識的同時,創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力得到發(fā)展。
值得進(jìn)一步研究的問題是:在用創(chuàng)新模仿啟發(fā)學(xué)生討論分析得出結(jié)論,如何更好地引導(dǎo)、啟發(fā),更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、獨(dú)立思考能力,需要更深入地研究??傊?,希望在教學(xué)過程中有更多更好的教法和學(xué)法創(chuàng)造出來。
《 自由落體運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計
一、 教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
理解自由落體運(yùn)動,知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。
掌握自由落體運(yùn)動規(guī)律。
2、過程與方法
由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,通過打點(diǎn)計時器記錄下運(yùn)動的信息,定量地測定自由下落的加速度。
培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù),利用實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。
3、情感態(tài)度與價值觀
調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表達(dá)能力。
培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,敢于提出自己的見解。
[教學(xué)重點(diǎn)]
1、自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程。
2、掌握自由落體運(yùn)動規(guī)律,并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題。
[教學(xué)難點(diǎn)]
理解自由落體運(yùn)動條件及規(guī)律解決實(shí)際問題。
[設(shè)計理念]
自由落體運(yùn)動是自然界中廣泛存在的自由下落運(yùn)動的理想化模型,有其廣泛性和特殊性。對自由落體運(yùn)動進(jìn)行深入具體的研究有利于學(xué)生更深刻地理解勻變速運(yùn)動的規(guī)律。本節(jié)教材通過實(shí)驗(yàn)探究的方式得到自由落體運(yùn)動概念和規(guī)律?;诮滩奶攸c(diǎn),本教案設(shè)計“以人為本”,突出探究的重要性,讓學(xué)生能力得到提升,體現(xiàn)物理教育在個性品質(zhì)、好奇求知、質(zhì)疑創(chuàng)新等方面的價值導(dǎo)向。
本課總體設(shè)計思想是:課堂通過簡單易行的實(shí)驗(yàn)探究,尋找論據(jù),經(jīng)歷交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生分析、討論,讓學(xué)生體會物體下落快慢與物體質(zhì)量無關(guān)。通過“牛頓管”實(shí)驗(yàn),打點(diǎn)計時器實(shí)驗(yàn)研究規(guī)律,在科學(xué)過程展示中推出學(xué)科知識,滲透科學(xué)思想方法,借助多媒體課件播放、實(shí)驗(yàn)探究及教師解說,著力于撼動青年學(xué)生崇尚科學(xué)的情感,弘揚(yáng)濃厚的物理課程文化。
三、教具1、 硬幣、與硬幣等大的紙片、正方形等大的紙片和薄紙板、抽氣機(jī)、牛頓管2、 多媒體教學(xué)軟件四、主要教學(xué)過程
(一)、復(fù)習(xí)提問師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動的有關(guān)知識那物體在做勻變速直線運(yùn)動時應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
1、 規(guī)律:
Vt=V0+at
S=V0t+1/2 at2
2、 推論:
(1) Vt2-V02=2aS
(2) V0=0
S1: S2: S3 …… =1:4:9 …… S Ⅰ : S Ⅱ : S Ⅲ …… =1:3:5 …… (3)Sn-Sn-1= Δ S=at2 ? —— 勻變速直線運(yùn)動的判斷方法之一
(二)引入新課今天我們要利用這些知識來研究一種非常常見的運(yùn)動
(板書)1、物體的下落運(yùn)動
舉例:粉筆頭下落、樹上蘋果下落等等
問:從運(yùn)動軌跡看,落體運(yùn)動有什么特點(diǎn)呢?
生:都是沿直線豎直下落,
(板書)(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動
問:受力有什么特點(diǎn)?
生:受重力作用,同時受空氣阻力作用。
(板書)(2)受重力作用,同時受空氣阻力作用。
問:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
(教師通過實(shí)驗(yàn)設(shè)疑)
[演示1]:現(xiàn)在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片,讓它們從同一高度同時下落,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:硬幣先于紙片落地。
師:由于硬幣比紙片來得重,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)物體越重,下落越快?
生甲:重的物體下落快。
生乙:不一定。
[演示2]取一大一小紙片各一張,把小紙片揉成團(tuán),讓兩者從同一高度同時下,觀察到了什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)比紙片先落地
師:現(xiàn)在紙團(tuán)比紙片先落地,能不能由此得出結(jié)論:
(板書)輕的物體比重的物體下落快?
(矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思,讓學(xué)生思考議論,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié))
生:物體下落過程中有時是重的物體下落快,有時是輕的物體下落快,說明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外,還跟其它因素有關(guān)。
師:到底還有什么因素在影響著物體下落的快慢呢?我們?nèi)蓮埻耆嗤募埰?,它們的重力是相同的,這樣重力對下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團(tuán),讓它們從同一高度同時下落,能觀察到什么現(xiàn)象?
生:紙團(tuán)先于紙片落地。
師:重力相同的物體有時也不能同時落地,為什么呢?
(學(xué)生議論發(fā)言)
生:這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的,空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動。
師:對,同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的,空氣阻力的影響使問題變得復(fù)雜化了,現(xiàn)在,我們盡量減小空氣阻力對物體的影響,會產(chǎn)生什么結(jié)果呢?
[演示3]把演示1實(shí)驗(yàn)中的紙片捏成一團(tuán)讓它跟硬幣從同一高度同時下落
現(xiàn)象:紙團(tuán)和硬幣幾乎同時落地 師:現(xiàn)在,重的物體和輕的物體幾乎同時落地了,如果我們進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)法讓物體在真空中,又會看到什么現(xiàn)象呢?
[演示4]取長約1.5米,上端封閉,另一端開口的玻璃筒,里面裝有金屬片、羽毛等,先抽光空氣,再把玻璃筒倒立過來,觀察到什么現(xiàn)象?
生:金屬片和羽毛同時落時。
師:總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們可以得出怎樣的結(jié)論呢?
生:如果沒有空氣阻力,物體下落快慢相同。
(板書)(3)空氣阻力忽略不計時,物體下落快慢相同
(教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明此結(jié)論的正確性)
實(shí)例:(1)1971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時下落,觀察到它們同時落到月球表面上。
(2)1993年4月8日上午,來自世界各地的一些科學(xué)家用精密的自動投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球,從比薩斜塔塔身44米處投下,用精密電子儀器和攝像儀紀(jì)錄,結(jié)果所有小球以同一速度落地。
師:空氣阻力可以忽略不計時,物體沿直線下落的運(yùn)動就是今天我們要講的一類運(yùn)動
(板書)2、自由落體運(yùn)動
(1) 定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2) 自由落體運(yùn)動的規(guī)律 意大利科學(xué)家伽利略對自由落體運(yùn)動作了許多研究工作,他用簡單明了的科學(xué)推理,巧妙地揭露了亞里士多德學(xué)說內(nèi)部的矛盾,并推斷自由落體運(yùn)動是一種勻加速運(yùn)動。
(用多媒體介紹伽利略對自由落體的研究。)
伽利略所處的年代還沒有鐘表,計時儀器也較差,自由落體運(yùn)動又很快,伽利略為了研究落體的運(yùn)動,利用當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運(yùn)動,證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動,用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90 ° 的情況,小球?qū)⒆杂上侣?,他認(rèn)為這時小球仍會保持勻速直線運(yùn)動的性質(zhì),構(gòu)思相當(dāng)之巧妙。 今天,距離伽利略的時代已經(jīng)有三百多年了,伽利略當(dāng)時無法實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論,我們已經(jīng)可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)了。
[多媒體演示]:讓小球從一定高度下落,利用閃光照相技術(shù)拍照。把閃光照片放大,讓學(xué)觀察。
(教師簡述研究方法)
師:照片上相鄰的像是相隔同樣的時間拍攝的。從照片上可以看出在相等時間間隔內(nèi),小球下落的位移越來越大,表明小球的.速度越來越快,表明物體做得是加速運(yùn)動。那如何判斷小球做的是勻加速運(yùn)動呢?
(教師提示從 Δ S=at2分析,讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計算相同時間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值 Δ S,找出規(guī)律來,最后教師總結(jié)。)
師: Δ S在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量,所以可判斷自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速度運(yùn)動 —— 證實(shí)伽利略的推斷是正確的。(板書)結(jié)論1:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 師:那它在運(yùn)動時應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2 師:這個加速度對所有做自由落體運(yùn)動的物體都相同嗎?
教師提示:要同一地點(diǎn),從同一高度同時自由下落,同時到達(dá)地面,根據(jù)S= at2/2可知,它們的加速度必定相同。
(板書)結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。
師:自由落體運(yùn)動是一種只在重力作用下的運(yùn)動,所以這個加速度可稱為
(板書)結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A. 數(shù)值和單位
a. g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小 b. 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略計算g=10m/s2
B. 方向:豎直向下
師:自由落體運(yùn)動是初速度為零,加速度為g的勻變速直線運(yùn)動,它應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢?
(板書)3、自由落體運(yùn)動運(yùn)動學(xué)規(guī)律
①?? Vt=gt
②?? s= 1/2gt2
③?? V2t=2gs 重力加速度的數(shù)值一般取9.8 g/m.s2
(板書)4、應(yīng)用
例1:鋼珠從17.7米高的地方落下,落下的時間是1.90秒,求重力加速度.
課堂小結(jié):
1、自由落體是一種非常普遍的運(yùn)動形式,日常生活中許多物 體的下落運(yùn)動都可以看成是自由落體運(yùn)動,所以研究自由落體具有普遍的意義。
2、在研究自由落體運(yùn)動時,我們采用了一種理想化的方法。從最簡單、最基本的情況入手,抓住主要因素,忽略次要因素,由淺及深的推入,從而得出了一種運(yùn)動形式自由落體運(yùn)動。這種理想化的方式,在以后我們學(xué)習(xí)物理時經(jīng)常要用到。
3、測定勻變速度直線運(yùn)動加速度的方法:a=(Sn-Sn-1)/t2= Δ S/ t2
板書設(shè)計:
第二章 直線運(yùn)動
第八節(jié) 自由落體運(yùn)動
1、物體的下落運(yùn)動
(1)沿直線豎直下落的運(yùn)動
(2)受重力作用,同時受空氣阻力作用。
問題:(1)不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢,還是輕的物體下落快?
(2)物體下落的快慢與什么因素有關(guān)?
物體越重,下落越快?
輕的物體比重的物體下落快?
(3)空氣阻力忽略不計時,物體下落快慢相同
2、自由落體運(yùn)動
(1)定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動
特點(diǎn):1。初速度為零。
2、物體只受重力作用。
(2)自由落體運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)規(guī)律
結(jié)論1:自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
規(guī)律 :
Vt= at
S= at2/2
結(jié)論2:在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。
結(jié)論3:重力加速度(g)(自由落體加速度)
A. 數(shù)值和單位
a. g的變化規(guī)律 :
g隨緯度的升高而增大
g隨高度的增加而減小
b. 標(biāo)準(zhǔn)值:g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略計算g=10m/s2
B. 方向:豎直向下
3、自由落體運(yùn)動規(guī)律
Vt=gt
h= 1/2gt2
V2t=2gh
重力加速度的數(shù)值一般取9.8 g/m.s2
4、應(yīng)用
5、作業(yè):
?
課標(biāo)
要求 高考要求:Ⅱ級要求。對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系,能夠進(jìn)行敘述和解釋,并能在實(shí)際的問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用。
小高考要求:Ⅱ級要求。對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系,能夠進(jìn)行敘述和解釋,并能在實(shí)際的問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用。
教
學(xué)
目
1、標(biāo) 知識與能力 使學(xué)生知道什么是自由落體運(yùn)動,理解自由落體運(yùn)動的條件和特征,掌握重力加速度的概念;
2、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律,能用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律解決自由落體問題。
過程與方法 1、通過推導(dǎo)自由落體公式,經(jīng)歷由特殊到一般的推理過程,體會科學(xué)研究方法;
2、通過尋找規(guī)律得出自由落體運(yùn)動公式,并找出其與勻變速直線運(yùn)動公式的聯(lián)系。
情感、態(tài)度與價值觀 1、調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
2、通過的公式理解及應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì),用不同方法表達(dá)同意規(guī)律的科學(xué)意識。
教學(xué)
重點(diǎn) 1、自由落體運(yùn)動的特征和規(guī)律;
2、運(yùn)用合適的公式解決實(shí)際的的問題。
教學(xué)
難點(diǎn) 研究自由落體運(yùn)動的特征
教學(xué)
方法 講授法、討論法、練習(xí)法。
教學(xué)程序設(shè)計
教
學(xué)
過
程
及
方
法 環(huán)節(jié)一 明標(biāo)自學(xué)
過程設(shè)計 二次備課
“明標(biāo)自學(xué)”:
(1) 新課導(dǎo)入
一陣秋風(fēng)吹過,熟透的蘋果從樹上紛紛落下,仔細(xì)觀察,蘋果下落時是越來越快的。那么你如何能夠求出蘋果落地時的速度及落地時間?蘋果在空中下落一定時間,下落的高度又是多少呢?
(2) 自學(xué)內(nèi)容
1、什么叫自由落體運(yùn)動?它有怎樣的特點(diǎn)?影響物體下落快慢的因素是什么
2、什么是自由落體加速度?其大小等于多少?它的方向是怎樣的?
3、自由落體運(yùn)動的性質(zhì)是什么?
4、如何推導(dǎo)自由落體運(yùn)動的公式?
教
學(xué)
過
程
及
方
法 環(huán)節(jié)二 合作釋疑 環(huán)節(jié)三 點(diǎn)撥拓展
(備注:合作釋疑和點(diǎn)撥拓展可以按照順序先后進(jìn)行,也可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計交叉進(jìn)行設(shè)計)
過程設(shè)計 二次備課
“合作釋疑”:
1、在現(xiàn)實(shí)生活中,物體的下落在什么情況下才可當(dāng)成自由落體運(yùn)動來處理?
在實(shí)際中物體下落時由于受到空氣阻力的作用,物體并不是做自由落體運(yùn)動,只有當(dāng)空氣阻力比重力小得多,可以忽略時,物體的下落才可當(dāng)成自由落體運(yùn)動來處理。
2、觀察課本44頁表格,總結(jié)影響自由落體加速度大小的因素是什么?
自由落體加速度隨緯度的增加而增大,且隨著物體離地面的高度的增大而減小。
“點(diǎn)撥拓展”:
對自由落體運(yùn)動的理解:
1、自由落體運(yùn)動是一種理想化模型,具備兩個特征:(1)初速度為零;(2)只受重力作用。
2、?自由落體運(yùn)動是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動,它只是勻變速直線運(yùn)動的特例,并不是一種新的運(yùn)動。初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的所有規(guī)律對自由落體運(yùn)動都適用。
3、利用公式 、解題時,必須以物體剛開始下落時刻為計時時刻,即t=0時v0=0。通常規(guī)定豎直向下的方向?yàn)檎较颉?/p>
因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以其v-t圖象是一條過原點(diǎn)的直線,該直線的斜率k=g。
教
學(xué)
過
程
及
方
法 環(huán)節(jié)四 當(dāng)堂檢測 二次備課
“當(dāng)堂檢測”:
1.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1:4,不考慮空氣的阻力作用,它們在同一高度處同時下落,則下面說法正確的是………………………………………………( )
A. 甲比乙先著地 B.乙比甲先著地
C.甲和乙同時落地 D.甲比乙的加速度大
2.如果從高樓相隔l s先后釋放兩個相同材料制成的小球,假設(shè)小球做自由落體運(yùn)動,則它們在空中各個時刻………………………………………( )
A. 兩球的距離始終保持不變 B.兩球的距離越來越小
C.兩球的距離先越來越小,后越來越大 D.兩球的距離越來越大
3.在某地讓一個小球從 17.7 m 高的地方自由下落,測得小球下落到地面處所用的時間是1.9 s,求此地的重力加速度和1.9 s 末的速度。
4.一個物體從 19.6 m 高的地方自由下落,問經(jīng)過多長時間落到地面?它落到地面時的速度是多少?
課
堂
小
結(jié) ?本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動,其中自由落體運(yùn)動的特征和規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn),大家要重點(diǎn)掌握,運(yùn)用合適的公式解決實(shí)際的的問題是本節(jié)課的難點(diǎn),課后大家要及時整理并完成相關(guān)練習(xí)。請同學(xué)們課后及時復(fù)習(xí),按時完成作業(yè).
課后
作業(yè) 第10頁
板
書
設(shè)
計 1、自由落體運(yùn)動
2、自由落體加速度g
3、自由落體運(yùn)動的公式
[高中物理自由落體運(yùn)動教案及教學(xué)設(shè)計精選]
教學(xué)內(nèi)容為魯科版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?物理必修1》(20xx年8月第3版)第三章第3節(jié)(第46頁至第53頁)。它是在學(xué)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動規(guī)律”之后編排的,是勻變速直線運(yùn)動的特例。通過對自由落體運(yùn)動的研究,使學(xué)生既了解一種具體的運(yùn)動,又鞏固勻變速運(yùn)動規(guī)律,也加強(qiáng)了課本知識與實(shí)際生活的聯(lián)系;通過研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法的學(xué)習(xí),為今后研究“豎直上拋運(yùn)動”和“平拋物體的運(yùn)動”打下良好的基礎(chǔ)。本課利用閃光照片來研究物體運(yùn)動的方法,也將在后續(xù)課程中應(yīng)用。因此,本節(jié)課是本章知識的復(fù)習(xí)課,是培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課,是聯(lián)系生活的應(yīng)用課,也是后繼學(xué)習(xí)的知識準(zhǔn)備課。
本節(jié)教材有四個知識點(diǎn)。即:A.影響物體下落快慢的因素;B.自由落體運(yùn)動的定義、性質(zhì)及特點(diǎn);C.自由落體運(yùn)動的加速度g;D.自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
各知識點(diǎn)是按知識的形成過程有機(jī)結(jié)合的。即:從對落體運(yùn)動表象的觀察,到深層的分析和研究,由淺入深、由表及里逐一展開。具體說:先觀察軌跡,再判斷運(yùn)動快慢,進(jìn)而分析運(yùn)動的性質(zhì),確定運(yùn)動加速度,最后明確運(yùn)動規(guī)律。本節(jié)教材這樣編寫符合教育家贊科夫提出的“使學(xué)生理解學(xué)習(xí)過程”的原則,因此,在課堂教學(xué)過程中有必要遵循教材編寫意圖,按知識的形成過程進(jìn)行教學(xué)。
學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
1、學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響,對物體的下落運(yùn)動普遍存在重快輕慢的錯誤認(rèn)識。本節(jié)課擬通過學(xué)生之間的辯論,使學(xué)生明確認(rèn)識到:日常見到的現(xiàn)象是因?yàn)槭芸諝庾枇Φ挠绊懙木壒?,從而有效地消除學(xué)生的從生活中得來的錯誤觀念,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的辯證唯物主義認(rèn)識觀。
2、學(xué)生已學(xué)過“勻變速直線運(yùn)動規(guī)律”的運(yùn)動學(xué)知識,具備了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),通過DIS傳感器直觀真實(shí)地得出自由落體運(yùn)動的速度圖像后,由學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過的圖像規(guī)律自行總結(jié)出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),利用“牛頓管實(shí)驗(yàn)”中鐵片和羽毛同時落到底部的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體自由下落的加速度是相同的,得出自由落體加速度的概念,然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動規(guī)律“水到渠成”地推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
設(shè)計思想教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計關(guān)系到課堂教學(xué)的質(zhì)量,教學(xué)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)任務(wù)的完成都要通過教學(xué)過程來實(shí)施。本節(jié)課的主要教學(xué)思路如下:A.由一則生活引入新課,明確課題;通過一個小的演示實(shí)驗(yàn)研究物體下落的運(yùn)動;B.通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素,然后抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想化過程,得出自由落體運(yùn)動的概念;C.利用DIS傳感器定量分析,得出自由落體運(yùn)動的性質(zhì)和特點(diǎn)。利用牛頓管實(shí)驗(yàn)理論推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體的自由落體加速度是相同的;D.用前面學(xué)過的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)總結(jié)出自由落體運(yùn)動的規(guī)律(公式);E.在“迷人小實(shí)驗(yàn)”中,利用總結(jié)出的公式計算出一般人的反應(yīng)時間,與引入遙相呼應(yīng),進(jìn)行情感態(tài)度價值觀的教育。
教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能:理解自由落體運(yùn)動的實(shí)質(zhì)及相關(guān)概念,掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
2、過程與方法:通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從觀察實(shí)驗(yàn)中分析歸納出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的能力,歸納概括出物理概念和物理規(guī)律的能力。
3、情感態(tài)度價值觀:
(1)通過實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納等科學(xué)知識和方法,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識觀;
(2)通過對自由落體運(yùn)動的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想;
(3)通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生追求科學(xué)真理的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
(4)讓學(xué)生感受到物理與科學(xué)和社會、生活的聯(lián)系,感受到科學(xué)的現(xiàn)實(shí)性。使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,初步領(lǐng)略科學(xué)的美妙與和諧,體驗(yàn)解決問題時的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生合作意識與協(xié)作精神。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):
認(rèn)識自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運(yùn)動,并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動的問題.
難點(diǎn):
(1)物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關(guān)系。
(2)同一地點(diǎn)自由落體運(yùn)動中不同物體下落的加速度都為g。
教學(xué)過程設(shè)計
一、引入新課
同學(xué)們,在講新課之前,老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個江湖騙子在行騙,現(xiàn)在我將他的騙術(shù)再現(xiàn)一下:
這是一張百元鈔票,我捏住它的頂端,你用兩個手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準(zhǔn)備,但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票,當(dāng)看到我松手時,你就立刻去捏鈔票。
騙子說:“如果你能捏得住,百元鈔票歸你,如果捏不住,你只需給我五元錢”。
現(xiàn)在請三位反應(yīng)敏捷的同學(xué)上臺來試試,看能否捏得住鈔票。
事實(shí)證明,絕大多數(shù)人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局,揭示其中的科學(xué)道理,學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容就知道了。
二、新課教學(xué)
一、課程分析
1.本節(jié)課使用的教材是《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理(必修1)(人民教育出版社)》,教學(xué)的內(nèi)容是第二章第5節(jié)關(guān)于自由落體運(yùn)動的內(nèi)容。
2.教學(xué)內(nèi)容(教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵)
(1)自由落體運(yùn)動的研究歷程中體現(xiàn)出來的科學(xué)研究方法。
(2)對自由落體運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究過程。
(3)運(yùn)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律解決簡單問題。
二、學(xué)情分析
1.學(xué)生在剛學(xué)完勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律后,急需一次真正的實(shí)踐去更深刻的理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,而對自由落體運(yùn)動的研究,恰恰適應(yīng)了學(xué)生的這一要求,在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,要讓學(xué)生的認(rèn)識有進(jìn)一步的提高。
2.本節(jié)課從人類對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識歷史引入,重點(diǎn)介紹亞里士多德、伽利略的研究方法,強(qiáng)調(diào)對自由落體運(yùn)動的理解,以期學(xué)生對自由落體運(yùn)動有全面、清楚的認(rèn)識。
3.兩位科學(xué)家在研究自由落體運(yùn)動中做出了杰出的貢獻(xiàn),講課時展示他們的研究成果及對他們的評價,這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的思想,又可以活躍課堂氣氛。
三、設(shè)計理念
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,初步了解自由落體運(yùn)動,并通過對兩位科學(xué)家對自由落體運(yùn)動的研究,結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn),得出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)。接著,通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動所遵循的規(guī)律。通過學(xué)生對自由落體運(yùn)動規(guī)律的理解加以訓(xùn)練,讓學(xué)生初步接受自由落體運(yùn)動的規(guī)律,最后,在學(xué)生深入了解和掌握了自由落體運(yùn)動的規(guī)律后,通過回扣課堂游戲,使學(xué)生對自由落體運(yùn)動的規(guī)律加以鞏固和提高。
四、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 知識與技能:
(1)研究并認(rèn)識自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
(2)理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律;并會運(yùn)用自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律解答相關(guān)問題。
2.過程與方法:
(1)通過觀察演示實(shí)驗(yàn),概括出自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生觀察,分析能力。
(2)利用已知的直線運(yùn)動規(guī)律來研究自由落體運(yùn)動。
3.情感態(tài)度價值觀:
(1)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。
(2)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)。
五、教學(xué)過程設(shè)計
(一)新課引入
設(shè)計思路:教師在課堂教學(xué)過程中,有意識地創(chuàng)設(shè)情境,通過提出一些與課文有關(guān)的富有啟發(fā)性的問題,將學(xué)生引入情境之中,容易激發(fā)起學(xué)習(xí)的動機(jī),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。通過合理創(chuàng)設(shè)情境,不僅能起到組織教學(xué)的作用,而且能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo),產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
師:同學(xué)們,咱們班哪位同學(xué)反應(yīng)比較快?請到講臺上來。
生:(推薦一位同學(xué))。
師:我們看這位同學(xué)能不能抓住這片鐵片。(向?qū)W生展示長度約為3.5cm的鐵片)
師生共同完成這一游戲。
師:同學(xué)們,這位同學(xué)能抓住這片鐵片嗎?
生:不能。
師:為什么不能抓住呢?我們在學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動之后,同學(xué)們就知道其中的奧秘了。
設(shè)計思路:創(chuàng)設(shè)問題情境就是在講授內(nèi)容和學(xué)生求知心理之間制造一種“不協(xié)調(diào)”,將學(xué)生引入一種與物理問題有關(guān)的情境中,造成一種懸念,使學(xué)生產(chǎn)生向往、探索的欲望,處于欲擺不能的狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)問題情境時應(yīng)注意:問題要小而具體、新穎有趣、有適當(dāng)?shù)碾y度;有啟發(fā)性,要善于將所要解決的課題寓于學(xué)生實(shí)際掌握的知識基礎(chǔ)之中,造成心理上的懸念。懸念解除之時,也就是正遷移實(shí)現(xiàn)之時。
【板書】課題:第三節(jié) 自由落體運(yùn)動
(二)新課研究:
設(shè)計思路:在教學(xué)中,教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感,同時,教師本身以飽滿的熱情、強(qiáng)烈的求知欲、熱愛物理學(xué)科的情趣,帶領(lǐng)學(xué)生去探索物理世界的奧秘,就會對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生巨大影響。
師:同學(xué)們,物理規(guī)律的研究總是來源于生活,有服務(wù)于生活。為了更深入的研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律,我們也需要從生活實(shí)踐出發(fā),來討論幾個問題。
提出問題:在日常生活中,重的物體和輕的物體誰下落的更快一些呢?
生:重的物體下落的快一些。
師:我們通過幾個小實(shí)驗(yàn)一起驗(yàn)證一下同學(xué)們的結(jié)論是否正確。
設(shè)計學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:紙片和硬幣從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要比輕的紙片下落的快。
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生再次驗(yàn)證自己的結(jié)論。
師:兩千多年前,古希臘哲學(xué)家亞里士多德也持有這一觀點(diǎn),在人類還處于懵懂時期的時候,亞里士多德就對這一現(xiàn)象作出研究,這本身就值得我們尊敬。但這個觀點(diǎn)是否正確呢?我們還是通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
設(shè)計學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:將紙片團(tuán)成紙團(tuán),再和硬幣從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
教師強(qiáng)調(diào),紙團(tuán)和紙片的質(zhì)量是相同的。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣要和輕的紙團(tuán)下落的幾乎一樣快。
提出問題:為什么會得到相互矛盾的結(jié)論?
學(xué)生思考
師:對表面現(xiàn)象的觀察有時會得出錯誤的結(jié)論,我們要用透過現(xiàn)象看本質(zhì)的研究方法去研究問題。三百多年以前,伽利略就是用這樣的方法否定了亞里士多德的觀點(diǎn)。
設(shè)計思路:教學(xué)中應(yīng)注意新舊知識異同的比較,通過對比,能透過表面現(xiàn)象,看清不同的物理本質(zhì)。在對比過程中,學(xué)生始終處于主動積極、探索進(jìn)取狀態(tài),引起有意注意,促成思維交鋒,這樣對完善舊知識,自覺完成從舊知識到達(dá)新知識的遷移,并鞏固新知識,都極為有利,不然,就公式論公式,該對比不對比,不僅不會促進(jìn)遷移,反而會造成負(fù)遷移。心理學(xué)研究表明:對比抗干擾,加強(qiáng)對易混知識的比較,找準(zhǔn)分化點(diǎn),利于排除干擾,加深對某些相關(guān)概念的認(rèn)識和理解,促使易混知識在學(xué)生頭腦中徹底分化。
設(shè)計學(xué)生實(shí)驗(yàn)3:將硬幣放在紙片上面組合成一體,和另一相同的紙片從相同的高度同時下落,看誰下落的快?
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到結(jié)論:重的硬幣和紙片的結(jié)合體要比輕的紙團(tuán)下落慢。
提出問題:同學(xué)們,現(xiàn)在我想讓兩者下落的幾乎一樣快,應(yīng)該怎樣做?
學(xué)生討論并提出實(shí)驗(yàn)方案。
生:讓紙片包住硬幣并團(tuán)成紙團(tuán)。
師:同學(xué)們實(shí)際做一下看看。
學(xué)生做實(shí)驗(yàn),并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
教師提出問題:我們做的上述幾個實(shí)驗(yàn),為什么會得出不同的結(jié)論?
生:有空氣阻力的影響。
師:如果我們忽略空氣阻力的影響,同學(xué)們猜一下,會出現(xiàn)什么情況?
教師演示牛頓管實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。
設(shè)計思路:美國著名心理學(xué)家布魯納曾說:掌握一般概念和原理是通向普遍遷移的大道。因此,我們在組織教材時,應(yīng)把基本概念和規(guī)律放在首位,突出教材的系統(tǒng)性和規(guī)律性。通過上述幾個學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂,體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在物理規(guī)律研究中的重要作用;同時也活躍課堂氣氛,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書】
1、自由落體運(yùn)動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動稱為自由落體運(yùn)動。
師:那么,自由落體運(yùn)動到底是一種什么樣的運(yùn)動呢?他遵循什么樣的規(guī)律呢?現(xiàn)在我們通過實(shí)驗(yàn)來探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律。
教師介紹實(shí)驗(yàn)器材,并簡單的介紹實(shí)驗(yàn)過程和步驟,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)探究過程:(單位:cm 數(shù)據(jù)均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位)2. 注:ΔS= S1-S2= S3- S4= S5–S6=aT2
學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),并通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。
設(shè)計思路:物理課堂教學(xué)過程中,很多的教學(xué)內(nèi)容都能引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教師要以良好的契機(jī)為抓手,立足于誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
【板書】
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn):初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
師:自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動,那么它的加速度是多大呢?我們還是通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
學(xué)生通過對紙帶的分析和數(shù)據(jù)的處理,探究自由落體運(yùn)動的加速度。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出自由落體運(yùn)動加速度記為:g
在不同的緯度和高度時,g值是不一樣的,緯度越高g越大,高度越高g學(xué)小,在正常情況下
在要求不是很高的情況下,取g=10m/s2。
【板書】
3、自由落體運(yùn)動加速度:
師:由勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律可知自由落體運(yùn)動的規(guī)律為:
3、自由落體運(yùn)動的規(guī)律: ,
設(shè)計思路:人的每一個認(rèn)識活動都含有一定的認(rèn)知結(jié)構(gòu),它是人類認(rèn)識客觀事物在主觀上的反映。建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu),是中學(xué)物理教學(xué)的中心環(huán)節(jié)。促進(jìn)新、舊知識的交互作用,對于完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),使認(rèn)知結(jié)構(gòu)系統(tǒng)化、綜合化、整體化具有重要作用。在教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生積極地把新概念或規(guī)律與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)概念相聯(lián)系,把新概念、規(guī)律納入原有概念、規(guī)律中,同時使新概念、規(guī)律與原有的有關(guān)概念、規(guī)律進(jìn)一步分化和融匯貫通,組成一個整體結(jié)構(gòu)。
例題、一塊石頭從離地面20m高的樓頂自由落下,經(jīng)過多長時間石頭落到地面?石頭到達(dá)地面時的速度有多大?(忽略空氣阻力,g取10m/s2)
解析:設(shè)經(jīng)過時間t石頭落到地面,速度為v,由自由落體運(yùn)動的規(guī)律得:
代入數(shù)值,解得:
設(shè)計思路:通過例題,讓學(xué)生充分理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律,并體驗(yàn)勝利的喜悅。
師:同學(xué)們,現(xiàn)在我們回到開課時的小游戲,同學(xué)們?yōu)槭裁醋ゲ坏借F片呢?人的反應(yīng)時間很難達(dá)到0.1s這么短的時間,那么,同學(xué)們計算一下,在0.1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動的物體下落的高度是多少呢?
學(xué)生認(rèn)真計算,并給出答案:在0.1s內(nèi)做自由落體運(yùn)動的物體下落的高度是4.9cm。
師:(展示鐵片)這片鐵片的長度只有3.5cm。所以,同學(xué)們是抓不到的`。
設(shè)計思路:物理教學(xué)中,教師應(yīng)運(yùn)用物理本身的魅力激發(fā)學(xué)生求知的欲望和情感,教師要從教學(xué)效果出發(fā),通過精心設(shè)計 ,將最新的教學(xué)理念融入到每節(jié)課的教學(xué)過程中,注意廣泛收集物理學(xué)科最新成果,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,巧妙地包裝,隆重地介紹,激發(fā)學(xué)生的求知欲和興趣。
師:本節(jié)課的最后,請同學(xué)們把課本翻到第53頁,利用課本上提供的方法,測量一下你的反應(yīng)時間。
設(shè)計思路:讓學(xué)生充分體會物理規(guī)律在日常生活中的妙用,并通過他們自己測量的反應(yīng)時間回扣抓鐵片的過程,是本節(jié)課的教學(xué)更加完美。
(四)小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了
1、什么是自由落體運(yùn)動
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
3、自由落體加速度
(五)《自由落體運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計
1、課堂質(zhì)疑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
2、實(shí)驗(yàn)探究,激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的動力
3、實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律
4、實(shí)驗(yàn)探究自由落體加速度運(yùn)
5、回扣課堂小游戲,解疑
6、激發(fā)學(xué)生興趣,測量自己的反應(yīng)時間
(六)板書設(shè)計
第三節(jié) 自由落體運(yùn)動
1、自由落體運(yùn)動
物體不受其他因素影響,只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動稱為自由落體運(yùn)動。
2、自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)
初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。
3、自由落體加速度
4、自由落體運(yùn)動的規(guī)律
六、教后反思
1、在物理教學(xué)中,使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、打好基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力和教師加強(qiáng)必要的指導(dǎo),是促進(jìn)知識順利遷移所不可少的前提。所以教師在采用行之有效的教法、認(rèn)真研究學(xué)生的學(xué)法,進(jìn)行物理教學(xué)改革的同時,認(rèn)真學(xué)習(xí)知識遷移規(guī)律,并考慮影響知識遷移的各種因素,定能提高教學(xué)效果。
2、新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)方式的改變,倡導(dǎo)以“主動、探究、合作”為主要特征的學(xué)習(xí)方式。
3、“實(shí)驗(yàn)啟發(fā)式”綜合教學(xué)模式是我們學(xué)科的老師在教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出來的模式,已在實(shí)踐中收到一定效果,當(dāng)然也有待在具體的教學(xué)實(shí)踐中不斷地完善,使之變得更科學(xué)。
4、本節(jié)課探究自由落體運(yùn)動的規(guī)律,從歷史上的研究過程入手,所以本節(jié)課的思路比較開闊,轉(zhuǎn)折比較多,教師在教學(xué)過程中應(yīng)注意內(nèi)容的銜接。
5、本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)比較多,做好演示實(shí)驗(yàn),有利于幫助學(xué)生理解自由落體運(yùn)動的特點(diǎn),在本節(jié)課的教學(xué)中,這一點(diǎn)尤為重要。
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