探究自由落体运动教案(转载) 探究自由落体运动实验

设计人：华南师范大学－高慧丽

【设计思路】

现代学习理论认为学生进入课堂学习之前对世界和事物有先入为主的认识，教师的教学要引导学生阐发他们已有的理解，激起新旧知识的矛盾，进行有针对性的教学。

为了全面完成各项教学目标，本节教学设计以实验探索为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先，通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣，引出研究的问题──落体运动。接着从生活经验、实验探究出发进行巧妙地推理提出物体下落快慢与质量无关的设想。然后通过“牛顿管”实验验证设想，得出自由落体运动的定义。

【教学目标】
1、知识与技能：
（1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。
2、过程与方法：
（1）培养学生的观察能力和逻辑推理能力；
（2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力；

（3）通过对落体运动的实验探究，初步学习使用控制变量法。
3、情感、态度和价值观：
（1）通过实验探究落体运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。

（2）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。

（3）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。

【教学重点、难点】

1、对自由落体运动概念的认识和理解。

　2、“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要过程。

【教学方法】

多媒体辅助教学、实验探索与设问点相结合。
【教学过程】

一、引入新课

　　我们已经学习匀变速直线运动的规律，下面我们一起来研究我们常见的运动─落体运动。

二、进行新课

　　1．活动设计：测“反应时间”

　　教师活动：课前设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，以一面朝向学生）

　　引出问题：“一般刻度尺是用来测量什么的？”

　　学生活动：学生习惯性回答：测长度。

　　教师活动：老师手中的这把尺很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的反应时间，谁想知道自己的反应时间是多少？可以用我的这把尺来测量。（选3～4名学生上来玩“测反应时间”的游戏。）

学生抓住尺的同时就报出其反应时间，采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。

　　　2．引入课题

教师活动：同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。

　　举例：

　　a．粉笔从空中落下

　　b．重力使树叶上的雨滴下落

　　c．苹果从树上竖直飘落

　　教师引问：观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。

　　学生活动：观察，思考，总结。

教师活动：教师在学生表述的基础上总结：画面中的物体都是从高处落到低处，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。

　　3．关于落体运动的进一步思考

　　A．提出问题

落体运动的快慢与什么因素有关？

（1）提示学生想象生活中经常见到的落体运动（具体举例）。

　　提出疑问：以经验来看是否重的物体一定下落得快？

（2）直接经验：重得物体下落快

　　学生相互交流对落体运动快慢的经验感受。

　　B．组织学生进行实验探究

　　（1）教师引导学生设计实验，分别用两张光盘、两张和光盘大小面积相同的纸片、把其中一张制片揉成纸团，来比较轻重不同或相同的物体下落快慢

　　①从同一高度同时释放一张光盘和一张和光盘等大的纸片，比较下落快慢。

　　②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，比较下落快慢。

　　③将一张光盘与已经粘贴了纸片的光盘从同一高度同时释放，比较下落快慢。

④一小截蜡烛与一块泡沫板等高同时下落，比较下落快慢。

　　（2）引导学生观察记录，在实验现象的基础上进行分析、讨论，得出实验结论。

　　结论一般有四种情况：

①、重的物体下落快；②、轻重不同而下落快慢相同；③、轻重相同而下落快慢不同；④轻的物体下落快。

　　考虑到如果能有与直觉经验完全相反的现象出现，学生的认识会更明确，故增加了“一小截蜡烛与一块泡沫板下落快慢比较”的实验设计，体现“轻的物体可以比重的物体下落快”。

　　（3）分析小结：

教师讲解，引导学生明确物体下落快慢与其质量没有必然联系：

　　4．进一步探究影响物体下落快慢的因素

　　（1）引问：既然物体下落快慢与其质量没有必然联系，实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响？是大小，形状，还是什么？

　　学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。

　　（2）猜想：影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗？

教师演示实验，验证猜想：牛顿管实验。（电脑课件，老师同步讲解。）

（3）引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论：物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时，物体下落过程中运动快慢与质量无关。

　　通过牛顿管实验使学生认识：（1）物体质量并非下落快慢的决定因素；（2）科学实验是科学探究的有效方法；（3）探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰——由此揭示本节课主题。

　　5．自由落体运动的概念

　　（1）概念引入

　　引问：由于落体运动受到空气阻力影响，要想研究落体运动就必须排除空气阻力，那么，如果物体在下落过程中忽略空气阻力，物体还受什么力？

　　学生以原有的力学基础可以很快答出：忽略空气阻力，则物体只受重力作用。

　　（2）自由落体运动

学生思考，联想，答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体受到空气阻力，但一般重力大于空气阻力。

【练习巩固】

1、 一个物体在真空中，从A处无初速度释放，受到重力的作用下，分别经过B和C两点，A到B和B到C，这两个过程，物体都是做自由落体运动吗？

答：B到C不是，因为这个过程初速度不为0。

2、一个铁钉与一个棉花团同时从同一高度下落，总是铁钉先着地，这是因为（）

A 铁钉比棉花重

B 铁钉的密度比棉花团的密度大

C如果换一个和铁钉体积一样大的棉花线，则会同时落地。

D 棉花团受到的空气阻力较大

【课堂小结】

让学生概括总结本节的内容。

小结：①影响落体运动快慢的因素是空气阻力；②自由落体运动的概念（强调生活中没有绝对的自由落体运动）；③自由落体运动是初速度为零的加速运动。

【课后作业】

1、完成P45[问题与练习]第1题

2、查阅相关资料，了解亚里士多德和伽利略的落体理论，写200字以上交上来

【板书设计】

2．1探究自由落体运动

一、测“反应时间”

“反应时间尺”是怎么测量反应时间的？

二、生活中的落体运动

落体运动的规律是什么？

三、关于落体运动的进一步思考

光盘、纸片落体实验揭示了什么？

物体下落快慢与其质量没有必然联系。

四、进一步探究影响物体下落快慢的因素

牛顿管实验揭示了什么？

物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时，物体下落过程中运动快慢与质量无关。

五、自由落体运动

概念：物体仅在重力作用下，从静止（即初速度为零）开始竖直下落的运动