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自由落体运动

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教学目标
知识目标
  1、知道什么是自由落体运动.
  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自由落体运动的问题.


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

  教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为 的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,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.研究自由落体运动时,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,直接给出了自由落体运动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:认识自由落体运动是初速度为零、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自由落体运动的问题.

教学难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为

主要设计:

一、自由落体运动

[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,引出自由落体运动的定义.

  (2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”

  (3)分析频闪效果,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动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自由落体运动,轻重不同的物体自由下落快慢相同.

  8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”,总结特点:自由落体运动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,推导出自由落体运动的公式:

  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.




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