1、第二章 探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課程標(biāo)準(zhǔn)的要求：1.通過史實(shí)，初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。2.經(jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究過程，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。3.能用公式和圖像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性。第一節(jié) 探究自由落體運(yùn)動(dòng)一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能 (1) 認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。 (2) 能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。2.過程與方法 由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，記錄下運(yùn)動(dòng)的信息，為下一節(jié)定量地

2、探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律做好準(zhǔn)備，同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀 滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體。二、教材分析：教學(xué)重點(diǎn)：（1）理解自由落體運(yùn)動(dòng)及其遵從的條件 （2）自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡的紀(jì)錄教學(xué)難點(diǎn)：（1）理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 （2）紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)信息的分析教學(xué)方法：以日常生活經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)入目標(biāo)實(shí)踐體驗(yàn)、分析討論總結(jié)歸納，得出結(jié)論教學(xué)用具：牛頓管，金屬片，紙片，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，重物和刻度尺等課時(shí)安排：1課時(shí)三、教學(xué)過程（一）新課引入落體運(yùn)動(dòng)石頭從空中下落，重力使屋檐的雨滴下來，樹葉從樹上豎直飄落。問：這些物體有什么共同的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)呢？教師在

3、學(xué)生表述的基礎(chǔ)上提出問題：這些物體都做豎直下落運(yùn)動(dòng)，這類運(yùn)動(dòng)稱為落體運(yùn)動(dòng)，這節(jié)課我們來研究落體運(yùn)動(dòng)是否具有一定的規(guī)律。（二）新課教學(xué)1. 落體運(yùn)動(dòng)的思考（1）提出問題 我們通常有這樣的一個(gè)生活經(jīng)驗(yàn)：重的物體下落得快，物體下落得快慢到底與物體的質(zhì)量有沒有關(guān)系呢？（2）（兩千多年前）古希臘學(xué)者亞里士多德就認(rèn)可了這一觀點(diǎn)。簡(jiǎn)介亞里士多德，他公元前三八四年生于希臘，在哲學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)和教育等方面都有研究，他的重要著作有：形而上學(xué)、倫理學(xué)、政治學(xué)和分析前篇和后篇等。這些著作對(duì)后來的哲學(xué)和科學(xué)的發(fā)展起了很大的影響。亞里士多德集中古代知識(shí)于一身，在他死后幾百年中，沒有一個(gè)人象他那樣對(duì)知識(shí)有過系統(tǒng)

4、考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學(xué)的人”。引導(dǎo)學(xué)生從亞里士多德的觀點(diǎn)進(jìn)行邏輯推理，得出矛盾。過渡：同一個(gè)觀點(diǎn)為什么會(huì)推導(dǎo)出兩個(gè)截然相反的結(jié)論呢？這兩個(gè)結(jié)論使亞里士多德的理論陷入了困境，為了擺脫這一困境，伽利略認(rèn)為只有一種可能性，重物和輕物應(yīng)該下落得同樣快。要證明這個(gè)設(shè)想的正確性，必須通過做實(shí)驗(yàn)來證明。（3）實(shí)驗(yàn)與探究：輕重不同的物體的下落快慢（課本P26）取一枚硬幣，一張與硬幣表面面積相同的紙片和三張表面積、輕重相同的紙片。教師演示：a、將一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高度同時(shí)自由下落，學(xué)生得出：重的物體下落得快師：這種觀點(diǎn)正確嗎？如果給你一些完成相同的紙片 ，你能

5、用它們來做實(shí)驗(yàn)反駁一下這個(gè)觀點(diǎn)。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生觀察并思考，提出自己的猜想，并動(dòng)手設(shè)計(jì)自己的可行方案。學(xué)生一：b、把一張紙片捏成紙團(tuán)，將紙團(tuán)和一張展開的紙片從同一高度自由下落（輕重相同而下落快慢不同）；學(xué)生二：c、將一張紙片揉成一個(gè)紙團(tuán)， 把兩張展開紙片粘在一起 ，與紙團(tuán)從同一高度自由下落。（物體輕但下落快）。 結(jié)論：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體的輕重（或質(zhì)量）無關(guān)。過渡：那是什么因素導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)生活中的物體下落得有快有慢呢？是空氣阻力的原因？在沒有空氣的空間里物體下落沒有受到阻力的作用，它只受到重力的作用，物體下落情況又是怎樣的呢？（3）“牛頓管”實(shí)驗(yàn)：探究真空中不同物體的下落（提示學(xué)生注意“聽”

6、和“看”）結(jié)論：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。2. 自由落體運(yùn)動(dòng)（1） 概念引入 師：由于落體運(yùn)動(dòng)要受到空氣阻力影響，要想研究落體運(yùn)動(dòng)就必須排除空氣阻力，那么如果物體在下落過程中忽略空氣阻力，物體的受力有什么特征呢？（2） 自由落體運(yùn)動(dòng)師生總結(jié)：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。師：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是怎樣的？（提示學(xué)生從描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量：位移、速度、加速度等方面概括）師生互動(dòng)得出： 自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是：（1）初速度為零；（2）只受重力作用（沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計(jì)）（沒有空氣的空間在我

7、們?nèi)粘Ｉ钪幸话闶且姴坏降?，這是一種理想的狀態(tài)，在有空氣的空間，如果空氣阻力很小很小，物體下落也可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。3. 記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)與探究：P28 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和規(guī)律（1） 猜想與假設(shè) 師：對(duì)于運(yùn)動(dòng)問題，我們一般會(huì)關(guān)注哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系呢？ 生：一般我們最關(guān)注的是速度、位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。 師：下面我們一起來探究自由落體運(yùn)動(dòng)，而研究自由落體運(yùn)動(dòng)要從自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡開始研究。首先，我們要模擬一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)，可以讓一重物從一定高度自由下落，大家可以猜想一下，認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是什么呢？ 生猜想：師過渡：究竟哪個(gè)猜想才是正確的呢？我們必須

8、要用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。（2） 引問：若要研究某種運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，我們可采用怎樣的器材？學(xué)生：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（3）組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過程。并跟學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)。附注意事項(xiàng)：1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；2、應(yīng)先開電源讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后，再松開紙帶讓重物下落；3、手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的第一個(gè)點(diǎn)清晰；4、多打幾條紙帶，選取所打點(diǎn)跡清晰，呈一條直線的紙帶進(jìn)行研究。（3）思考課本問題：P28初步分析紙帶可獲取信息：1）軌跡直線，運(yùn)動(dòng)方向豎直向下；2）變速速度越來越大比較連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移（4）引導(dǎo)思考討論：學(xué)生討論完成課本P

9、28實(shí)驗(yàn)與探究問題2，根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生知道研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律方法之一就是尋找位移與時(shí)間的關(guān)系，故可想到作st圖象來分析推測(cè)自由落體的規(guī)律。 4.作業(yè)：課本P28 3用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：記起點(diǎn)為0，在紙帶上找出清晰的六點(diǎn)分別標(biāo)上A、B、C、D、E、F，自行設(shè)計(jì)表格，記錄從O點(diǎn)到A、B、C、D、E、F所通過的位移所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。0AOBOCODOEOFs（cm）t(s)t2(s2)第二節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的猜想與驗(yàn)證一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。（2）能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其它實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。

10、（3）初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法。培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。2.過程與方法通過對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，初步學(xué)習(xí)使用控制變量法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。（2）滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體。二、教材分析教學(xué)重點(diǎn)：掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題教學(xué)難點(diǎn)：理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題教學(xué)方法：討論歸納法課時(shí)安排：三、教學(xué)過程（一）新課引入1測(cè)量反應(yīng)時(shí)間（1）課前制作好“測(cè)反應(yīng)時(shí)間尺”；引問：一般刻度尺是用來測(cè)量什么的呢？ 學(xué)生回答：測(cè)量長度教師：老師手中的這把尺很神奇，

11、它不僅可以測(cè)量長度，還能測(cè)量時(shí)間。并且能測(cè)出同學(xué)們大腦反應(yīng)的時(shí)間，誰想知道自己的大腦反應(yīng)時(shí)間是多少？可以用我這把尺來測(cè)測(cè)。學(xué)生：玩“測(cè)反應(yīng)時(shí)間”的游戲（2）引入課題師：我放手后，尺子做什么運(yùn)動(dòng)呢？生：落體運(yùn)動(dòng)，也可以近似地看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。過渡：同學(xué)們一定想知道這把尺為什么能測(cè)出你的反應(yīng)時(shí)間，如果我們知道了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也就知道了它的“奧妙”。上節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)探究，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡，下面我們通過分析紙帶的信息來得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。（二）新課教學(xué)1. 猜想與假設(shè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度的方向不變，大小不變，這是一種變速直線運(yùn)動(dòng)，而做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，只受

12、到重力的作用，這個(gè)力是不變的，于是我們猜想：自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2. 對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證（1） 理論分析：若自由落體是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則a=恒量，下面請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以前學(xué)過的圖像知識(shí)，推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。學(xué)生：進(jìn)行公式的推導(dǎo)：因?yàn)槲矬w做自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度為0，所以其位移：從位移公式中可得：若物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則其位移與時(shí)間的平方成正比，只要我們根據(jù)紙帶紀(jì)錄的運(yùn)動(dòng)信息作出st2的曲線，若曲線為一直線，即驗(yàn)證了自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且初速度為0。（2） 學(xué)生根據(jù)上面的理論分析對(duì)自己的紙帶進(jìn)行信息處理。3. 得出總結(jié)：（1） 在誤差范圍內(nèi)，作出st2為一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線，所以自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其中圖像的斜率為a/2。（2） 學(xué)生根據(jù)圖象求出斜率，得出加速度a的值。 4自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。（2）重力加速度為了區(qū)別一般情況下物體的加速度，用g來表示自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，g 稱為重力加速度。 g =9.8m/s2 粗略地計(jì)算，我們可以取g =10m/s2方向總是豎直向下（3） 在同一地點(diǎn)，任何物體的重力加速度相同在地球的不同地點(diǎn)，緯度越高，重力加速度越大