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(共19张PPT)
人教版 | 高一物理 | 必修一 | 第二章第五节
自由落体运动实验
实验教学目标
实验内容设计
实验方法设计
教学过程设计
《第一部分》
《第二部分》
《第三部分》
《第四部分》
目录
Contents
教学反思和评价
《第五部分》
第一部分
实验教学目标
第一部分 实验教学目标
1.能熟练使用打点计时器进行实验
2.知道自由落体运动实验的注意事项
3.掌握纸带处理的方法
4.能进行实验的误差分析
5.了解频闪照相法研究落体运动
知识与技能
经历实验探究过程，发展数据处理分析的能力
过程与方法
通过观察、探究等学习活动，形成尊重客观事实、实事求是的科学态度
情感态度与价值观
形成科学探究和交流、科学态度和责任的物理核心素养
第二部分
实验内容设计
第二部分 实验内容设计
1
2
1.打点计时器操作的错误示范和原因
2.纸带的数据处理和结论
3.实验的误差分析
1.用手机“动态镜头”APP拍摄物体做自由落体运动的视频
2.设置单个物体自由落体和两个物体自由落体的对比实验
3.能对频闪照片进行处理
用打点计时器研究自由落体运动
用频闪照相研究自由落体运动
教学重点
教学难点
发展要求
第三部分
实验方法设计
第三部分 实验方法设计
1
2
对比法：错误操作与正确示范对比
控制变量法：不同质量物体同一高度下落
第四部分
教学过程设计
用打点计时器研究自由落体运动
——实验操作步骤
2.将纸带固定到重锤上
4.先闭合电源开关，再使重锤自由下落，断开电源
1.将打点计时器固定在铁架台上
3.纸带穿过限位孔，重锤静止在靠近打点计时器处
用打点计时器研究自由落体运动
——实验注意事项
1.打点计时器的两个限位孔没有在同一竖直线，对纸带的阻力较大
2.纸带没有沿竖直方向，阻力较大
3.重锤离打点计时器太远，对纸带的利用率低
正确示范
用打点计时器研究自由落体运动
——实验数据处理
原始数据：每一个计数点到计时起点的距离
用打点计时器研究自由落体运动
——实验数据处理
图象法：用EXCEL软件画x-t的图象，再进行曲线拟合，发现位移和时间是二次函数的关系
多次实验可以证明自由落体运动是匀加速直线运动
用打点计时器研究自由落体运动
——实验数据处理
逐差法：任意相邻相等时间内的位移之差为定值可以证明运动性质是匀变速运动
用打点计时器研究自由落体运动
——实验误差分析
1
2
4
5
3
6
偶然误差：刻度尺测量时读数需要估读
偶然误差：手释放纸带的时候会给纸带一个初速度
偶然误差：刻度尺测量时纸带没有压平，读数有偏移
系统误差：纸带上所打的点有粗细影响读数
系统误差：空气对重锤仍有阻力
系统误差：纸带与打点计时器之间的阻力不可能为0
用频闪照相研究自由落体运动
——动态镜头APP处理结果
1.用动态镜头APP拍摄，直接把每隔相等时间曝光一次的照片合到一张图片中，便于进行自由落体运动的分析
2.设置重锤和网球同一高度静止释放的对比实验，发现过程中几乎同步，且同时落地
用频闪照相研究自由落体运动
——动态镜头APP处理结果
计数点 0 1 2 3 4
到起点的距离 0 0.55 2.20 5.00 8.91
比例关系 近似等于 1：4：9：16
通过测量照片中实心球在1T内，2T内，3T内，4T内下落的距离，发现图上距离满足1：4：9：16的规律，大致验证了自由落体运动使匀变速直线运动
若测出实心球的直径，再利用比例关系可以计算出重物下落时的加速度
第五部分
教学评价和反思
第五部分 教学反思和评价
本次实验教学环节主要从用打点计时器研究自由落体运动和用频闪照相研究自由落体运动等展开教学内容。两种方式的原理类似，操作简单，实验数据处理便捷，方便学生进行实验的创新设计。实验过程中每四人一小组，团队合作，发现问题，解决问题，并针对大家的共性问题进行统一指导。实验创新点是用实验过程中的错误演示代替枯燥的说教，用不同物体下落情况的对比实验突显结论。

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