高中物理《2.1 探究匀变速直线运动规律》教案 新人教版必修1
- 格式：doc
- 大小：83.50 KB
- 文档页数：4
课题 2.1、探究匀变速直线运动规律 （ 1 课时）
教
学目
标 知识目标 1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动时在理想条件下的运动；
2、能用打点计时器及其他实验仪器得到相关的运动轨迹，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息；
3、初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生观察、概括的能力。
能力目标 通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。
情感目标 1、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；
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。
教学重点 认识自由落体运动及影响物体下落快慢的因素。
教学难点 影响物体物体下落快慢的因素。
主要教法 讲授法、讨论法、分析法
教学媒体 多媒体、黑板
教 学 过 程
【知识回顾】
前面学过了速度、加速度等基本概念，也认识了自然界中最简单的一种运动——匀速直线运动，而这一章，我们要一起来认识、探究一种较为复杂的运动。
【介绍名人】
亚里士多德：（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。
亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。
亚历山大大帝，古代马其顿国王，世界古代史上著名的军事家和政治家。
名言：吾爱我师，吾更爱真理。
伽利略：“近代科学之父”
(1564～1642)意大利天文学家、物理学家、数学家，出生于意大利的比萨城。
【导入课程】
1、为什么老师今天要向大家介绍这两位著名的科学家呢？到底是什么事情把这两个相距近两千年的科学家拉到了一起呢？
原来，他们曾经在“落体运动”这个问题上提出两个不同的观点。那到底落体运动有什么样的魅力让两位科学家为之倾心呢？今天我们就站在巨人的肩膀上一起来思考、探究落体运动。
2、了解“落体运动”： 下落的物体所做的运动就叫做落体运动。 那同学们能不能举出一些生活中做物体落体运动的情景呢？（雨滴、落叶、跳伞等）
【演示实验】（重温亚里士多德及伽利略的推导）——落体运动的思考
现在我们也来现场制造一个落体运动，老师现在手上有形状一样的纸壳跟硬币，纸壳是空的，所以很明显，纸壳会比硬币轻。现在我把它们放在同一高度，当我松开手时，哪一个会先落地呢？（同学猜想）
现在大家就带着这个问题，一起来观察一下（演示）
【讨论猜想】
大家看到了，是硬币先着地。为什么硬币会先着地呢
（短暂讨论、发表意见）
有些同学说：因为硬币的质量比较大，所以先着地。换句话说，就是物体的越重，下降就越快。是不是这样？
（学生回答：是）
古希腊伟大科学家亚里士多德也曾经跟大家有过同样的观点：重的物体比轻的物体下降得快。
他的这个观点影响了人们很久很久。成为不可动摇的权威。
直到两千年后，才有人提出了与亚里士多德相反的观点。那个人就是意大利的科学家伽利略。伽利略经过简单的科学推导，发现了亚里士多德理论中的矛盾。提出了：物体下落的快慢与物体的所受重力无关。到底谁对谁错？
现在我们先假设亚里士多德的观点是正确的。通过我们抽象思维，运用一定的数学推导来验证“重的物体比轻的物体下降得快”这个观点是否正确。
【推导论证】（记得写副板书）
结论一：拿刚刚的硬币和纸壳来说吧，刚刚我们看到，重的硬币下落得比轻的纸壳快。那现在我把硬币跟纸壳绑在一起，它们所受重力是不是变大了？
（是）
那按照亚里士多德的观点，变重的物体会怎样？
（下降得快）
结论二：现在我们不妨用逆向思维来思考一下这个问题。当我们把纸壳跟硬币绑在一起时，独自下落较慢的纸壳就会拖慢独自下落较快的硬币。最终其下落速度应该会比硬币慢太对。
（学生思考课本26页的问题）——同一种观点会推导出两个互相矛盾的结论？这说明什么问题呢？亚里士多德的观点是不是正确的还是错误的？
（是错误）
亚里士多德的观点是错误的，正确的结论应该是像伽利略所说的“快慢与所受重力无关”
上面我们只进行了理论推导，为了使结论更具说服力，接下来我们就通过实验来验证一下。
【实验探究】
教师演示
实验一：
质量一样重的纸片跟纸团的下落情况？
（说明质量一样重的物体下落的快慢不同）
实验二：
质量小的纸团与质量重的纸片的下落情况
（质量小的物理也可以下落得快）
从上面两个实验可以看出，物体下落的情况与所受重力无关。
疑问：为什么现实生活中，石头明显比树叶下落得快呢？
影响物体下落情况的原因到底是什么呢？
除了重力之外，是否还有其他的什么东西影响着下落的物体呢？ 大家有没有遇到这样的事情，当迎面刮起大风的时候，你走起路来会觉得怎样呀？
（很吃力）
对，因为风阻碍了我们，所以觉得很吃力。大家都知道，风是由于空气的流动而产生的，所以风的阻碍也可以说是空气给我们施予了阻力。原来空气会阻碍着运动，那下落的物体是否也受到了空气的阻力呢？空气阻力是否就是影响物体下落快慢的原因呢？
【实验验证】
为了探究这个问题，今天老师给大家介绍一件新的实验仪器——“牛顿管”（简单介绍一下牛顿管的构造）
注：没有实验仪器则利用辅助课件讲解，有实验仪器则配合辅助课件进行实验的操作跟讲解
真空情况，羽毛跟金属片谁下落得快？
（一样快）——结论：在真空环境中轻的物体跟重的物体下落是一样快的。也就是说与质量有没有关系？
（没有关系）
有空气的情况，根据大家的经验，哪个下落得快？（金属片）
点击课件——验证大家的说法，很明显，金属片下落很快。
结论：从刚刚这个想象，金属片很快的下落，而羽毛缓缓的下落，你不能得到什么结论？
（说明猜想的正确）说明空气阻力的确影响了物体下落的快慢。
【得出概念】
说到这里，老师要向大家介绍一种运动
自由落体运动：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。
特点（条件）：仅受重力作用，又静止开始下落（即初速度为0）
【实验探究】
复习：第一章的时候我们已经学会了用打点计时器来记录物体运动的轨迹，从而获取物体运动的信息。这节课呢，我们同样来利用打点计时器来记录自由下落的物体的信息。
第一章的时候我们已经用过电火花打点计时器和电磁打点计时器， 今天我们要用的是电火花打点计时器。请大家一起回忆一下它的工作原理。
实验：（强调注意事项）
1、今天要做自由落体的对象是谁呀？为什么选择重的物体？
（重力远大于空气阻力，忽略空气的影响，记下来的运动轨迹越接近于自由落体运动）
2、铁架台跟打点计时器的放置？（竖直）
3、手该如何拉着纸带？
4、要先接通打点计时器的电源再释放纸带；
5、手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰；
6、多打几条纸带，选取所打点迹清晰，呈一条直线纸带去研究。
（学生实验）
分析纸带可获取信息：
（1）自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变。
（2）连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度。
（3）位移s与时间的平方t2成正比。
（4）相邻、相等时间间隔的位移差相等
保留纸带，留于下节课研究自由落体运动的规律
思考： 1、重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？做怎么样的变化？如何从实验结果中判断出来？
