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教學目標
知識目標
1、知道什么是自由落體運動.
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、會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題.
能力目標
調動學生積極參與討論的興趣,培養(yǎng)邏輯思維能力及表述.
教學建議
教材分析
教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為的勻加速直線運動的特例來處理,沒有另外給出自由落體運動的公式,這體現(xiàn)了物理學從簡單問題入手,用理想化的方法處理實際問題的方法.研究自由落體運動時,給出了頻閃照相機的照片,但沒有作定量的詳細分析,只要求從圖上看出物體越落越快,物體作加速運動即可.教材為了簡便,援引伽利略的研究結果,直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,重力加速度的講述,也比較適合學生的思維習慣,根據(jù)實驗在同一地點,從同一高度同時自由下落的物體,同時到達地面的事實.由知它們的加速度必相同,所以本節(jié)課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析.
教法建議
可以按照教材安排的順序,在講解的同時,通過實驗,邊講邊議,如果學生條件許可,可采取討論式的教法.
教學設計示例
教學重點:認識自由落體運動是初速度為零、加速度為的勻變速直線運動,并能應用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題.
教學難點:自由落體運動中不同物體下落的加速度都為.
主要設計:
一、自由落體運動
[方案一]
1、思考與討論:
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一團棉花和一塊石頭下落的現(xiàn)象)
(3)請舉出一輕的物體下落快的實例?(演示一小粒石子和一大張紙片下落情況)
2、分析引導:
(1)上述實驗現(xiàn)象是因為有空氣阻力存在使現(xiàn)象變得復雜,(教師指出)
(2)演示:把紙片團成一個小紙團,再讓它和小石子同時下落的現(xiàn)象.
(3)提問:如果沒有空氣阻力,只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(4)演示:按教材要求做“牛頓管”實驗.
3、分析與小結:
(1)分析“牛頓管”實驗的特點,引出自由落體運動的定義.
(2)展示課件“自由落體運動的頻閃效果”
(3)分析頻閃效果,分析出自由落體運動是加速運動,進而指出,自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
[方案二]
1、教師提出我們要研究一種見得非常多的物體運動,即物體下落的運動,問學生:重的物體下落快還是輕的物體下落的快?
2、啟發(fā)學生回想所見過物體的下落運動,有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象?引導學生對觀察到的物體下落現(xiàn)象總結為“有時重的物體下落快、有時輕的物體下落快”(配合演示)
3、提問:怎樣從理論上說明重的物體比輕的物體下落快是不對的?讓學生看教材30頁有關伽利略的推理,認識到從“重的物體下落快”會導出矛盾的結論.
4、提問:為什么有時重的物體下落快?有時輕的物體下落快?可通過前面的演示啟發(fā)學生想到:空氣阻力的作用使得物體下落問題變得復雜.
5、教師問:我們應該怎樣研究物體的下落運動?引導學生想到研究問題應從簡單到復雜,因此應首先研究沒有空氣阻力時物體的下落情況.指出可根據(jù)實驗來研究.
6、演示:“牛頓管實驗”讓學生得出結論:沒有空氣阻力,只有重力作用時,輕重不同的物體下落快慢相同.
7、教師小結:物體只在重力作用下從靜止下落的運動叫自由落體運動,輕重不同的物體自由下落快慢相同.
8、展示課件“自由落體運動的頻閃效果”,總結特點:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
二、自由落體加速度:
1、分析引導:在同一地點,從同一高度同時下落的物體,下落到同一位置時(這個位置是任意的)所用時間總是相同的.可知:這些初速度為零的勻加速運動,在相同時間里發(fā)生了相等的位移,由
知,它們的加速度必相同.
2、讓學生看書,記住重力加速度的方向,了解一些地區(qū)的重力加速度的數(shù)值.
3、讓學生根據(jù)勻變速運動的公式,推導出自由落體運動的公式:
若學生基礎較好,可根據(jù)自由落體頻閃照片,用分析紙帶的方法粗算一下自由落體加速度.
探究活動
滴水法測重力加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正方的盤子里,調整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子時后一滴恰好離開水龍頭,測出幾滴水落到盤中的總時間t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度.請思考:為什么不只測出一滴水下落的時間即開始計算?按前面給的方法測出一個水滴下落時間還是?為什么?重力加速度的表達式是什么?實際做一做,計算一下,當?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>