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高中物理人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动教案及反思
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动教案及反思，共4页。
[展示] 雨滴。雪花露珠和树叶自由下落的动画。
上述两幅动画的共同特点是物体从静止开始下落，那么，物体下落的过程有没有规律可循呢？今天我们将一起探究这种运动?进而建立一种运动模型：自由落体运动。因此，本节课的任务是：1、研究自由下落运动；2、研究自由落体运动；3、研究自由落体运动的规律的应用。
二、新课教学
（一）自由落体运动
实验一： 硬币和等大的纸片同时自由下落
思考：谁下落得快？为什么？
结论：重的物体下落得快。（亚里士多德的观点）
实验二：重纸片和轻纸团下落的实验。
结论：轻的物体也可能下落得快。
实验三：等重的纸片以不同方式下落。
结论：并非物体越重下落越快。
提问：是什么原因使下落运动变得如此复杂？
比赛：男同学扔一张纸和女同学扔一本书。
思考：书的重是纸重的几十倍，能不能得出“女同学的力量大”的结论？
思考：产生这一现象的原因是忽略了什么？
结论：空气阻力阻力对书和纸的影响不同。
思考：是什么原因使下落运动如此复杂？
思考：既然有空气阻力时运动很复杂，我们该怎样去研究自由下落运动呢？
思考：根据由简到繁的研究思路，我们先应该研究什么情况下的自由下落运动？
结论：先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。
实验四：“牛顿管”实验：
拿一个长约的玻璃管，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。把玻璃管里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，再次观察物体下落的情况。
现象：玻璃管里越接近真空，它们下落越接近同时落到管底。
推理：如果玻璃管里就是真空，则它们一定同时落到管底。
播放美国宇航员的月球试验。
阅读课本并回答：①什么叫自由落体运动？②自由落体运动的特点怎样？
学生：①物体只在重力作用下从静止开始下落运动，叫自由落体运动。
②特点：a、初速度为零；
b、只受重力，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。
介绍人类文明史上最美的十个物理实验中排名第二：伽利略的自由落体实验。在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快，因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆地向公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验让大家看到两个物体同时落地。（配乐）但是，伽利略挑战亚里士多德的代价是惨重的—— 他失去了工作，但他依然坚持真理，就像一个孤独的剑客独自仗剑沦落天涯却仍不肯与世俗同流合污。从1616年开始，伽利略受到罗马宗教裁判所长达20年的迫害，1633年被判终身监禁并痛失爱女，1637年他双目失明，但即使是这样他依然没有放弃科学。1642年1月8日他由于寒热病在孤寂中与世长辞，同年的12月25日，另一位伟大的的物理学家诞生了，他就是牛顿，他扛起了伽利略的大旗 ，将科学发扬光大。直到三百年后的1979年11月10日梵蒂冈教皇保罗二世代表罗马教廷不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。
多媒体打出伽利略的照片：让我们用掌声对这位科学宗师表示崇敬！
探究一：自由落体的运动性质：
如何来研究自由落体的运动性质呢？
方案：用打点记时器
实验五：按教材第的图示装置做实验。将一系有纸带的重物从一定高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。
纸带分析：⑴自由落体轨迹是直线；
⑵相等时间内位移越来越大；
⑶连续相等时间内位移之差相等。
要求学生自己测量纸带并把实验数据填入表格，然后教师用电脑处理数据，得出结论，
0 1 2 3 4
x1
x2
x3
x4
x
（二）自由落体加速度
教师引导学生思考两个问题：
1．自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？
2．它的方向如何？
让学生改变不同重物，利用打点计时器反复实验表明，同一地点，一切物体自由下落加速度都相同，方向总是竖直向下。
总结：
1．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，符号：g
2．方向：竖直向下。
3．地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力加速度逐渐增大，一般g取/s2或10m/s2。
（三）自由落体规律
让学生由总结自由落体规律
探究二：自由落体运动规律的应用。
在日常生活中，不受空气阻力的单纯的自由落体运动的情况很少，但是在空气阻力影响很小的自由下落运动可以被视为自由落体运动，可以应用其规律来解决问题。
1、甲物体的重力是乙物体重力的5倍，甲从50m高处自由落下，乙同时从100m高处自由落下，下列说法中正确的是：( )
A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大。
B、下落1s时，它们的速度相等。
C、各自下落1m时，它们的速度相等。
D、下落过程中，甲的加速度比乙的大。
2、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。
[板书设计]
计数点
0
1
2
3
4
5
6
7
t(s)
0
坐标X(cm)
V(m/s)
加速度a(m/s2)
[展示] 雨滴。雪花露珠和树叶自由下落的动画。
上述两幅动画的共同特点是物体从静止开始下落，那么，物体下落的过程有没有规律可循呢？今天我们将一起探究这种运动?进而建立一种运动模型：自由落体运动。因此，本节课的任务是：1、研究自由下落运动；2、研究自由落体运动；3、研究自由落体运动的规律的应用。
二、新课教学
（一）自由落体运动
实验一： 硬币和等大的纸片同时自由下落
思考：谁下落得快？为什么？
结论：重的物体下落得快。（亚里士多德的观点）
实验二：重纸片和轻纸团下落的实验。
结论：轻的物体也可能下落得快。
实验三：等重的纸片以不同方式下落。
结论：并非物体越重下落越快。
提问：是什么原因使下落运动变得如此复杂？
比赛：男同学扔一张纸和女同学扔一本书。
思考：书的重是纸重的几十倍，能不能得出“女同学的力量大”的结论？
思考：产生这一现象的原因是忽略了什么？
结论：空气阻力阻力对书和纸的影响不同。
思考：是什么原因使下落运动如此复杂？
思考：既然有空气阻力时运动很复杂，我们该怎样去研究自由下落运动呢？
思考：根据由简到繁的研究思路，我们先应该研究什么情况下的自由下落运动？
结论：先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。
实验四：“牛顿管”实验：
拿一个长约的玻璃管，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。把玻璃管里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，再次观察物体下落的情况。
现象：玻璃管里越接近真空，它们下落越接近同时落到管底。
推理：如果玻璃管里就是真空，则它们一定同时落到管底。
播放美国宇航员的月球试验。
阅读课本并回答：①什么叫自由落体运动？②自由落体运动的特点怎样？
学生：①物体只在重力作用下从静止开始下落运动，叫自由落体运动。
②特点：a、初速度为零；
b、只受重力，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。
介绍人类文明史上最美的十个物理实验中排名第二：伽利略的自由落体实验。在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快，因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆地向公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验让大家看到两个物体同时落地。（配乐）但是，伽利略挑战亚里士多德的代价是惨重的—— 他失去了工作，但他依然坚持真理，就像一个孤独的剑客独自仗剑沦落天涯却仍不肯与世俗同流合污。从1616年开始，伽利略受到罗马宗教裁判所长达20年的迫害，1633年被判终身监禁并痛失爱女，1637年他双目失明，但即使是这样他依然没有放弃科学。1642年1月8日他由于寒热病在孤寂中与世长辞，同年的12月25日，另一位伟大的的物理学家诞生了，他就是牛顿，他扛起了伽利略的大旗 ，将科学发扬光大。直到三百年后的1979年11月10日梵蒂冈教皇保罗二世代表罗马教廷不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。
多媒体打出伽利略的照片：让我们用掌声对这位科学宗师表示崇敬！
探究一：自由落体的运动性质：
如何来研究自由落体的运动性质呢？
方案：用打点记时器
实验五：按教材第的图示装置做实验。将一系有纸带的重物从一定高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。
纸带分析：⑴自由落体轨迹是直线；
⑵相等时间内位移越来越大；
⑶连续相等时间内位移之差相等。
要求学生自己测量纸带并把实验数据填入表格，然后教师用电脑处理数据，得出结论，
0 1 2 3 4
x1
x2
x3
x4
x
（二）自由落体加速度
教师引导学生思考两个问题：
1．自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？
2．它的方向如何？
让学生改变不同重物，利用打点计时器反复实验表明，同一地点，一切物体自由下落加速度都相同，方向总是竖直向下。
总结：
1．在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，符号：g
2．方向：竖直向下。
3．地球上不同地方，重力加速度不同，从赤道到两极，重力加速度逐渐增大，一般g取/s2或10m/s2。
（三）自由落体规律
让学生由总结自由落体规律
探究二：自由落体运动规律的应用。
在日常生活中，不受空气阻力的单纯的自由落体运动的情况很少，但是在空气阻力影响很小的自由下落运动可以被视为自由落体运动，可以应用其规律来解决问题。
1、甲物体的重力是乙物体重力的5倍，甲从50m高处自由落下，乙同时从100m高处自由落下，下列说法中正确的是：( )
A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大。
B、下落1s时，它们的速度相等。
C、各自下落1m时，它们的速度相等。
D、下落过程中，甲的加速度比乙的大。
2、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。
[板书设计]
计数点
0
1
2
3
4
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6
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t(s)
0
坐标X(cm)
V(m/s)
加速度a(m/s2)
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