自由落体运动的规律.docx

自由落体运动的规律.docx

《自由落体运动的规律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自由落体运动的规律.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

自由落体运动的规律

自由落体运动的规律

平冈中学吴洪莉

一、教学设计思想

利用新的教学理念明确提出的“学生主体”思想，充分发挥学生主动性。

本节课的教学以建构主义学习理论为指导，以学生为中心，以问题为出发点，课堂教学过程成为学生自主地进行探究分析、归纳总结等信息加工和知识的意义建构以及创新能力发展的过程。

教师在教学过程中则适时介入，引导，启发，组织，帮助，促进；学生则养成科学的理性思维习惯，自主学习以及协作学习的方法。

二、课标要求

经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。

通过史实了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法。

三、教材分析

本节课是第二章的第二节，上一节课已经探究了自由落体运动，记录了自由落体运动的信息。

本节课就是引导学生分析记录的自由落体的运动信息，通过猜想、假设和验证得出自由落体运动是加速度为零的匀加速直线运动，从而得到自由落体运动的规律。

因为在第一章的第六节学生学习过用图象描述直线运动，所以在这一节可让学生学习如何用图象法来处理实验数据，并根据所作图象来进行猜想和探究。

自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，为后面将在自由落体的运动规律的基础上学习一般的匀变速直线运动的规律，因此，一定要抓住其产生的条件和运动规律。

四、学生分析

学生已经知道了打点记时器的使用方法，知道如何从纸带上提取时间和位移信息，能够根据纸带初步分析物体的运动情况，也已学习过如何作s-t图象和v-t图象，但还未接触过s-t2图象，不知道s-t2图象的含义。

知道匀变速直线运动的位移时间公式，可以自己推导出初速度为零时s与t2的关系，但要将图形得出的结论与公式的结论联系起还有困难，因此这里是老师引导的关键。

五、教学目标

（一）知识与技能

1、理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、理解自由落体运动的方向，知道重力加速度g随纬度和高度变化的情况。

3、灵活运用自由落体运动规律，并利用规律解决现实生活实际问题。

（二）过程与方法

1、体会提出假设、推理验证、得出结论的研究问题的方法，掌握科学的思维方法。

2、用图象法处理实验数据，并能利用图象分析问题。

（三）情感、态度和价值观

1、通过利用自由落体运动规律解决实际问题，学会理论联系实际。

2、通过对高空抛物的计算和分析，提高学生的社会公德意识。

六、教学重点

1、用图象法处理实验数据。

2、引导学生将图象结论和公式推导结论联系起来。

3、自由落体运动的规律及应用。

七、教学难点

1、图象法处理实验数据的方法，根据图象分析物体运动的规律。

2、如何将图象结论和公式结论联系起来。

八、教学用具

刻度尺、坐标纸、计算机等。

九、课时安排

1课时

十、教学过程

（一）复习、引入

回顾上节课的知识要点：

1、落体运动的快慢与物体的质量无关。

2、自由落体运动的条件：

（1）只在重力作用下；

（2）初速度为零。

3、自由落体运动轨迹的记录

上节课我们记录的自由落体运动的轨迹就是为这节课探索自由落体运动规律做准备的。

自由落体运动纸带上点的轨迹都在一条直线上，所以自由落体运动是直线运动。

（二）新课教学

1、用图象法探究自由落体运动规律

1实验记录自由落体运动轨迹的纸带如下，同学们也可用自己的纸带。

大家已经学会如何从指带上提取物体的运动信息，下面就请同学们来提取纸带上的信息。

（注意：

上图中的数据为两个相邻点之间的位移。

）

②[学生活动]信息处理：

采集数据填入表格

说明：

表格中的时间t和位移S均是从A点开始计算。

③[学生活动]数据处理：

图象法探究规律

首先，作自由落体运动的s-t图象，看看位移s随时间t的变化规律。

（在坐标纸上做s-t图象）

（教师对学生作图的情况进行讲评。

）

结论：

s不与t成正比，即不是匀速直线运动。

[思考]：

观察图形，根据数学函数图象的知识，s和t可能是什么关系？

可能是二次也可能是三次或者更高次关系，我们可从最简单的关系入手。

假设s与t成二次关系，仍然从图象入手。

作自由落体运动的s-t2图象。

（在坐标纸上做s-t图象）

结论：

S∝t2，即S=kt2。

[猜想]：

是匀变速直线运动吗？

2、自由落体运动的规律的验证

[假设]：

自由落体运动是匀变速直线运动

匀变速直线运动的位移时间公式：

当时，

比较S=kt2和发现，k=

结论：

自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。

3、自由落体的加速度g

由纸带数据计算加速度：

（教师先用一组数据计算，学生分组再用其它的数据计算）

由计算可知，。

如果实验测量误差小，可测得。

我们把这个加速度叫重力加速度，用“g”来表示。

，粗略的可以取；方向：

竖直向下。

【说明】

①所有做自由落体运动的物体，它们的加速度都是g；

②地球上同位置不同高度处的重力加速度是不同的，高度低处g大，高度高处g小；

③地球上不同位置的重力加速度一般是不同的，纬度低处g小，纬度高处g大。

地点

纬度

重力加速度（m／s2）

赤道

00

9.780

广州

23006’

9.788

武汉

30033’

9.794

上海

31012’

9.794

东京

35043’

9.798

北京

39056’

9.801

纽约

40040’

9.803

莫斯科

55045’

9.816

北极

900

9.832

4、自由落体运动的规律

自由落体运动的实质：

初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。

①位移—时间公式：

②速度—时间公式：

，粗略的可以取

（三）实际应用

1、给你一枚石子和一块秒表，你能否测出一口井的井口到井里水面的深度？

可以。

利用自由落体运动位移时间公式来测量。

首先，让石子从井口做自由落体运动，用秒表记录石子从井口到水面的时间。

再将时间代入公式进行计算可求得井的深度。

测量误差分析：

①秒表记录的时间包括声音从水面传播到耳朵的声音；

②人有一定的反应时间。

2、高空坠物

5月31日，在南山区发生了一件惨剧：

一个放学的小学生，跟同伴走在路上，突然被楼上坠落的一块玻璃砸到脑袋，当场死亡。

那一天刚好是一年一度的端午节，家家户户团圆的好佳节，第二天还是小朋友最喜欢过的节日---六一儿童节，然后，花朵一样的年龄，他却这样凄凉地离开了人世。

高空坠物，在深圳时常都有发生。

深圳的房子都是高层，连最差劲的农民房也有七、八层。

而那些人，因为懒，因为没有公德心，因为疏忽等等原因，经常都随手把一些垃圾往楼下扔，轻点的扔些果皮、纸斤，重点的扔酒瓶、塑料罐，全然不顾在楼下走动的人的安全。

而这些东西，轻则伤到人，重则搞到人死亡，而南山的那个小学生事件就是一件惨剧。

从楼上掉下的物品究竟能给人造成什么伤害呢？

例：

从六楼无初速掉下一个果核，每层楼高为3m，求果核下落到地面时的速度大约是多少？

解：

这个速度意味着什么呢？

汽车一般行使的速度约为60km/h，也就是16.67m/s。

果核从六楼掉下来的速度比汽车一般行使的速度还要大。

（对学生进行社会公德教育）

3、反应时间的测定

1.思考一下，测定反应时间的原理是什么？

2.请同学们两人一组亲自动手做一次，测定自己的反应时间。

（四）小结

（五）作业：

本节练习3、4题。

十一、教学流程

十二、板书设计

自由落体运动的规律

一、复习

二、用图象法探究自由落体运动规律

1、s-t图象。

结论：

不是匀速直线运动。

2、s-t2图象。

结论：

S∝t2，即S=kt2

三、落体运动规律的验证

1、猜想：

是匀变速直线运动吗？

2、假设：

自由落体运动是匀变速直线运动

3、验证

4、结论：

自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。

四、重力加速度

大小：

，粗略的可取

方向：

竖直向下

五、应用

十三、教学反思：

1、本节课是学生体会完整科学探究过程的良好机会，因此在这节课过程中，要尽量调动学生的积极性与主动性。

我逐步引导学生，激发学生的好奇心，环环相扣，让他们体验科学探究的整个过程。

2、图象法处理实验数据是高中阶段的学生应掌握的基本方法，学生刚学习运动的图象不久，这里就可以让学生根据实验数据进行作图的训练。

3、学会如何分析图象，

4、培养学生理论联系实际，将所学知识和实际生活联系起来，因此我设计了井深测量、高空坠物以及反应时间测量等规律应用例子。

5、在高空坠物的例子中，用学生算出的数据说话，对学生进行社会公德教育，提高学生的道德素质。

总体来讲，这节课将新课程的理念溶入教学过程之中，较好的实现了知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维教学目标。