人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动教学设计

   ［教学目标］

    1、使学生理解自由落体运动的内涵，并使学生能将匀变速直线运动的规律熟练应用于自由落体运动。

    2、使学生在了解不同物体的自由落体运动都有相同加速度的基础上，对自由落体加速度有较深认识。

     3、通过对自由落体运动的研究，培养学生运用理论与实验相结合的方法和分析解决问题的能力。

   ［教学重点］

［教学过程］

一、引入新课

提问：1、对落体运动，亚里士多德和伽利略的观点分别是什么？

      （亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定的；伽利略认为重物与轻物下落的一样快。）

      2、什么是自由落体运动？

（物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。）

用粉笔头演示自由落体运动。

      3、请大家猜想一下，自由落体运动是一种什么运动？

今天这节课我们就一起来讨论这个问题。

二、新课教学

1．探究自由落体运动的性质。

师生互动：

⑴观察粉笔头的自由落体运动，讨论运动的初速度（为零），运动速度的变化（越来越大）.提出假设：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。

⑵实验验证：

Ⅰ．讨论实验方案：四人为一小组展开讨论，教师提示可以参考书本。最后由各组派代表总结发言各组的实验方案。教师总结如下：[来源:学科网ZXXK]

①打点计时器、纸带

②光电计时装置

③频闪照相（学生能看了书本P45的“问题与练习”的4题而提出方案，若没人提，教师可适当引导。但不清楚闪光照片是怎么得到的，教师可利用电脑动画介绍频闪照相过程）

Ⅱ. 动手实验：仍分小组实验，提供的实验器材有打点计时器、纸带，光电计时装置。根据刚才的发言给适当的器材。注意，由于光电计时装置的使用要求较高，可少用，且给基础较好的同学。实验过程中教师四处走动可适当的进行指导。

⑶讨论实验结果：通过实验得到的数据，你采用何种处理方法，最终得到什么结果？仍是小组讨论后代表发言，教师最终总结以下可能的处理方法：

Ⅰ．连续相等时间内的位移之差Δs是一个常数

Ⅱ．速度均匀增大（利用v-t图像）

Ⅲ．x∝t2（利用x-t2图像）

若还有其他的方法也可。要鼓励学生多角度思考问题。教师对所列方法应做适当的解释，也可以让发言的学生说明方法的理论依据。[来源:Z,xx,k.Com]

最终得出结论：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。

Vt=gt；x=(1/2)gt2[来源:学#科#网Z#X#X#K]

⑷教师当场对书本P45的“问题与练习”的4题的闪光照片上的数据利用计算机的EXCEL的图表功能在投影上演示自由落体的x-t2图像，以扩展学生的思路，开阔学生的眼界，懂得用多种方法进行研究。

2．计算自由落体的加速度

教师引导：根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。

各小组计算结果公布，教师把结果写在黑板上，并根据刚才EXCEL处理的图像计算加速度的值（图像的斜率的两倍就是加速度的大小）。（各结果有可能有误差）请同学们讨论在实验误差允许内，不同物体的自由落体运动，它们的加速度是否相同？

结论：相同。

⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。

⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。

⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9.801 m/s2。在粗略的计算中，可以把g取作10 m/s2。

请学生看书本P44的表格，说说能得到的信息：

在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。

3．测定反应时间

⑴师生合作做一个小游戏：

教师出示小书签，用两个手指捏住书签顶端，让一个学生伸出两个手指在书签的下端做好捏住书签的准备，但手指不能碰到书签。当看到教师放开手时，学生立即去捏书签。[来源:学科网]

这个小实验能检验人反应的灵敏程度。日常生活中，有时需要反应灵敏，对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避免危险。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。