高中物理备课资料卡 自由落体运动的规律素材.doc

高中物理备课资料卡自由落体运动的规律素材
【课标内容对照
（沪科J）《课程标准》的要求
（沪科J）*通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。
（沪科J）*经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。
（沪科J）*能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。
【版本对照（含选修）】

【三维目标】自由落体运动
(鲁科J)1．用理想化方法比较重力与空气阻力的大小，识别自由落体运动。
(鲁科J)2．通过探究，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
(鲁科J)3．知道自由落体运动加速度的方向和大小，知道不同地点的重力加速度不一样。
(鲁科J)4．根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律。
【内容结构概述】
(人教K)物体下落的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
（人教J）(1)教材分析
落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。为便于学生接受，教材的表达分为两节。本节通过演示、实验，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。下一节介绍落体运动的研究历史，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究过程和他的科学思维方法，使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。
【教学建议】
(鲁科J)1．本节主要是研究自由落体运动的规律，并介绍伽利略对自由落体运动的研究，让学生充分领略其精妙的研究思路和方法，学习科学家的探索精神。
(鲁科J)2．学生受日常经验的影响，对重物体落得快、轻物体落得慢的印象很深。为克服学生的前概念，空洞的说教是缺乏说服力的，要通过实验来说明问题。因此，教材注意创设问题情境，通过比较硬币与纸团的下落，引发学生的认知冲突，然后用牛顿管进一步探究，使学生明确认识到如果处于真空环境，物体就会同时落地。通过“方法点拨”使学生进一步认识，要消除从生活中得来的错误观念，就要学会透过现象看本质。
(鲁科J)3．对于自由落体运动的特点，学生从生活经验、实验现象和频闪照片容易判断，自由落体运动是一种加速直线运动。但究竟是不是匀加速商线运动呢?可让学生动手测量一下频闪照片中的各段位移，然后代入s2—sl=s3—s2=…=sn-sn-l=at2，可粗略判断加速度a不变，即自由落体运动是匀加速直线运动。
(鲁科J)4．识别自由落体运动，关键是运用理想化方法，比较重力与空气阻力的大小。第一个“讨论与交流”通过图象描述了跳伞者的速度随时间的变化情况，教学时可结合受力分析，比较重力与阻力，分析其运动情况。跳伞者在最初的很短时间内，空气阻力远小于重力，v-t图中的图象近似为直线，可看成自由落体运动。
(鲁科J)5．对于自由落体运动的公式，教材没有专门给出，只是把自由落体运动当做匀加速直线运动的特例来看待。教学时可要求学生推导，以培养学生自主性学习的能力。
【导语引入】
(人教K)不同物体，下落的快慢是否相同呢?
演示拿一个长约1．5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。把玻璃筒里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来(“走进物理课堂之前”图4)，再次观察物体下落的情况。
（沪科K）一种科学只有成功地运用数学时，才算达到了真正完善的程度
——卡尔·马克思
【知识点讲解】
自由落体运动
(鲁科K)我们来做一个简单的实验。如图3—24所示，一手拿小纸片，另一手拿硬币，双手举至相同高度，然后同时松手，看看纸片与硬币谁先落地。将纸片捏成纸团，结果又怎样?为什么硬币比纸片先落地?为什么纸片捏成纸团后，下落快些?你能说出原因吗?再用其他物品试试，你能由此得出什么结论?
(鲁科K)下面我们通过实验来寻找原因。
(鲁科K)物理学中将物体不受其他因素影响，只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动(motionoffree-fa11ingbody)。
(鲁科K)自由落体运动的规律是什么呢?我们依然可以用打点计时器或者频闪照相法进行探究。图3-26为小球做自由落体运动的频闪照片，从频闪照片可得知小球在自由落体运动过程中时间和位移的信息，然后通过进一步分析计算，可知自由落体运动实质上就是匀加速直线运动。你能验证吗?
(鲁科K)实际上，物体在下落过程中不受其他因素影响是很难的。为了研究的方便，当其他因素的影响比较小时，人们通常会忽略这些影响，仍然将这些物体的下落看成自由落体运动。
(鲁科K)方法点拨
进行科学探究时，应该学会透过现象看本质，有