高中物理鲁科版必修1第3节 匀变速直线运动实例-自由落体运动一等奖教案设计

第3节匀变速直线运动的研究

匀变速直线运动的实例------自由落体运动

教学目标

（一）知识与技能

1．认识自由落体运动，知道自由落体运动的概念，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析

3．知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同

4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体运动规律解决实际问题

5．了解伽利略对自由落体运动的研究过程，学习伽利略的科学方法

教学重点

1. 自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程

2. 掌握自由落体运动的规律，并能解决实际问题

教学难点

1. 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题

（二）过程与方法

1．会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法

2．利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法

（三）情感态度与价值观

1．通过指导学生探究，调动学生积极参加讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣

2．渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型—自由落体运动

教学过程：

新课导入：通过与两位同学做小游戏纸币下落来测量同学反应时间，引出问题：你们能否测出同学的反应时间么？

师：通过引导播放生活实例引导学生做出猜想：究竟是重的物体下落快，还是轻的物体下落快？

通过导入伽利略的理论：将两物体连接在一起下落呢？慢的物体肯定会影响快的物体4<V12<8，但是这个整体的质量为MA+B，速度应该是大于8m/s的，前后发生矛盾了。

师：到底物体的质量是否会影响物体的下落快慢呢，我们来进行实验探究：不同物体从同一高度下落快慢影响因素？

实验1：纸片包住硬币和硬币从相同高度同时下落，看谁下落的快？

实验结果：同时落地-----轻重不同的物体下落一样快

实验2：1个硬币和三个硬币（质量大不相同）从同一高度下落，谁下落的快

实验结果：同时落地-----轻重相同的物体下落不一样快

实验3：纸张和纸团（质量相同）从同一高度下落，谁下落的快

实验结果：纸张慢，纸团快-----轻重相同的物体下落一样快

得出结论：物体自由下落的快慢跟物体的质量无关

师：再次引出问题（影响物体下落快慢的因素到底是什么呢）

引导学生观察之前的纸团与纸片下落的实验现象，分析其异同点，结合生活实例—跳伞运动员在跳落初始以及在落地前为什么需要将降落伞打开引出“空气阻力”的猜想！

通过播放视频实验对比：（1）在正常空间内鹅毛与保龄球的下落情况，（2）将腔体抽真空之后，观察鹅毛与保龄球的下落情况

实验现象：在正常空间内，鹅毛下落慢，在真空中两个物体同时下落

得出结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只有在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。

师：物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

条件：只受重力和从静止开始，V0=0，我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？

 在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略

师：那自由落体运动是一种什么运动呢？匀速、匀变速还是变加速？我们能不能通过我们现有的手段来测量分析出该运动情况？我们可以通过什么仪器来进行测量呢？

生：能，通过打点计时器

师：从实验室获得的一条纸带，让同学从纸带中分析物体下落的运动情况？

复习巩固匀变速直线运动的运动规律来验证纸带，得出结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。

师：既然是匀变速直线运动，那加速度是多少呢？方向如何？

生：我所算得的结果在9.6-9.7左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。

 师：其他同学的结果呢？

 生：我的也差不多。

师：通过刚刚的实验视频我们可以得知，质量不同的物体从同一高度做自由落体运动时，下落的快慢一样，所有物体做自由落体运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的

师：自由落体加速度又叫重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越大；2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8或10，如果没有特殊说明都按9.8计算（播放不同纬度的地点重力加速度不同的值）

师：学生已知自由落体运动是匀变速直线运动，将匀变速直线运动的规律引入自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与实践

匀加速直线运动                                  自由落体运动

v＝v0+at                 

总结：对比自由落体运动是竖直方向上初速度为0的匀加速直线运动

师：现在我们学习了这一节的知识点，能否求出刚刚两位同学的反应时间？

学生活动：通过引导知道刻度尺下落的时间与反应时间是一样的，让学生运动本节知识进行计算，巩固运用本节知识，让学生学以致用

课堂小结：

一、自由落体运动

1.定 义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动

2.运动特点：不同的物体自由下落的快慢相同

3.运动性质：初速度为零的匀加速直线运动

二、自由落体加速度

1.大小：一般g可取 9.8m/s2 或 10m/s2

2.方向:竖直向下

三、自由落体运动规律：