第一篇：自由落體教案

2008級物理學一班

張晴晴

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自由落體運動

內容與地位

本節(jié)為《普通高中物理課程標準》共同必修模塊：物理1中第一個二級主題“運動的描述”中所涉及到的內容，內容標準中這節(jié)有關的條目是：（1）通過史實，初步了解近代實驗科學產生的背景，認識實驗對物理學發(fā)展的推動作用。(2)經歷勻變速直線運動的實驗過程，理解位移、速度、和加速度，了解勻變速直線運動的規(guī)律，體會實驗在發(fā)現自然規(guī)律中的作用。并通過介紹伽利略對自由落體的研究，體會科學研究方法對物理學發(fā)展的作用。

物體的下落運動是日常生活中最為常見的現象，學生對物體的下落運動已有自己的認識，這可以作為教學的起點，通過實驗和科學的辨析，認識自由落體運動的規(guī)律。自由落體運動是勻變速直線運動的一個重要實例，通過自由落體直線運動規(guī)律的研究，加深對勻變速直線運動規(guī)律的理解。另外，在學習過程中要讓學生逐步體會伽利略的“提出假設-數學推理-實驗驗證-合力外推”的研究方法。伽利略對自由落體的研究開創(chuàng)了科學的實驗方法，促進了物理學的發(fā)展，為人類認識自然提供了一種重要的研究方法，因此，伽利略對自由落體運動的研究是方法教育和情感教育的好素材，教學過程還應讓學生感受科學家的探索精神。

一.教學目標

(一)知識與技能

1、理解自由落體運動的條件和性質，掌握重力加速度的概念。

2、掌握自由落體運動的規(guī)律，能用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動。(二)過程與方法

初速度為零的勻變速直線運動,從而培養(yǎng)學生的觀察概括能力,通過相關物理量變化規(guī)律的學習,培養(yǎng)分析推理能力.2、滲透物理方法的教育,運用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出物理模型--自由落體,研究物體下落在理想條件下的運動

3、通過介紹伽利略對自由落體的研究的過程，體會科學研究方法對物理學發(fā)展的作用

(三)情感.態(tài)度與價值觀

1、通過科學史的簡介,感受前人崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。

2、通過學習伽利略的嚴謹邏輯推理,給學生以科學方法論的教育

二、教學重點、難點

本節(jié)課的教學重點是：自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程，掌握自由落體運動的規(guī)律。

難點是：伽利略的科學思維方法。

三、教學方法

講授法和實驗探究相結合的教學方法

1、通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程演示實驗概括出自由落體運動是 2008級物理學一班

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四、教學用具

多媒體,硬幣,紙片 五.教學過程

1、創(chuàng)設問題情境，引入新課 板書：3.3自由落體運動

師：生活中存在著各種各樣的物體下落現象，比如老師豎直釋放這根粉筆，它就往下落，再比如成熟的蘋果從樹上落下來，還有什么呀？ 生：水沿屋檐滴下、樹葉掉落等

師：我們把這類下落的運動稱為落體運動，到底落體運動有什么規(guī)律呢？大家先 來觀察一個實驗。這里有一個硬幣，一張紙片，請前排的同學檢驗一下，那個物 體重？ 生：硬幣重

師：下面我將硬幣和紙片從一定高度同時無初速度釋放，請大家注意觀察。演示：將硬幣和紙片從同一高度釋放，硬幣比紙片早落地。師：大家看到了什么呀？ 生：硬幣比紙片下落的快。

師：也就是說重的硬幣下落得快，輕的紙片下落的慢。其實呢，早在2000多年 前，古希臘偉大的哲學家亞里斯多德就開始思考這個問題，他就認為：重物比輕 物先落地。大家是不是這么認為的呢？下面我們一起來探究一下。教師：老師現在把紙片揉成紙團，紙片變成紙團，重力有沒有變化呢？ 生：沒有

師：沒錯，重力是一樣的，那我們重新再做下先前的實驗。同學們認真觀察下這 次的現象有什么不同？

演示：把紙片揉成紙團，重做實驗。硬幣和紙團幾乎同時落地。

教師：這次我們看到了硬幣和紙團幾乎同時落地，說明物體下落快慢與其質量沒 有必然聯系。

教師：那現在同學們認真回想一下剛才老師做的這兩個實驗，究竟是什么因素影 響了物體下落的速度呢？ 生：空氣阻力。

師：對了，從紙張變?yōu)榧垐F，與空氣的接觸面積不同。（ppt）所以受到空氣阻力 的影響不同。紙團面積小，受到空氣阻力影響小，下落快；紙張面積大，受到空 氣阻力影響大，下落慢。也就是說因為空氣阻力的影響讓問題變得復雜，那么如 果沒有空氣阻力，情況又會如何呢？物體下落快慢是否相同呢？ 學生綜合分析后回答：應該相同。

師：大家都猜想應該相同，那我們要怎么驗證我們的猜想呢？ 生：真空。2008級物理學一班

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106012008042 師：對了，要是空氣阻力沒有了，在真空情況下就可以觀察物體下落的情況。我們下面就一起來看看牛頓管的實驗。老師手中這根長約1.2米的玻璃管就是牛頓管，它的一端是封閉的，一端用帶有氣嘴的金屬蓋封固，氣嘴上有一個閥門。閥門打開就可以使玻璃管和外界相通。這里面裝有輕重不同的軟木塞、硬幣和羽毛?？吹搅藛?？老師已經把管內的空氣抽的很稀薄，可認為軟木塞和羽毛是在沒有空氣的空間下落?，F在我將牛頓管倒立，大家注意觀察它們下落的快慢。生：幾乎同時到達管底。

師：那我們也可以比較一下有空氣的情況下，（旋氣嘴）空氣進入玻璃管中，再來看看是否還是同時到達管底。有沒有同時到呀？ 生：沒有

師：這說明在沒有空氣阻力的情況下，比如真空的牛頓管，物體下落的快慢是。。相同的。由此可知，亞里士多德的觀點是錯誤的。早在16世紀末，科學家伽利略就對亞里士多德的觀點提出了懷疑，他用“歸謬法”很巧妙地駁斥了亞里士多德的觀點。下面我們就來簡要地領略一下這個巧妙的推理過程。（在黑板上畫一個小球，一個大球，一個小球和一個大球）

伽利略先假設亞里士多德是正確的，也就是重物下落比輕物快，如果讓一個質量較小的小球和一個質量較大的大球從同一個高度同時下落，按照亞里士多德的觀點看，誰下落更快？

學生：大球。

師：為了描述方便，我們假設小球下落速度為4m/s，大球的為8m/s，假如我們把一個10磅重的鐵球和一個1磅重的鐵球拴在一起，從一種角度來看，把栓在一起的兩個鐵球看做一個整體，就比單個的10磅球重，落下的速度就應當比原來10磅的球快。速度應該。。大于8m/s。

但是從另一個角度來看，不把兩個小球看成整體，而是看成大球拖著小球下落，落得慢的小球會拖住落得快的大球，這樣下落的速度應該是多少？

舉個例子，比如一個大人拉著一個2歲的小孩跑，大人肯定要被小孩拖著而變慢，就沒有他一個人跑時快。所以速度是要大于8m/s還是小于8m/s？小于8m/s。

大家發(fā)現了什么？根據亞里士多德的觀點推出了兩個自相矛盾的結果。綁在一起都是11磅重，質量相同，但是推出物體下落的速度卻是不一樣。說明這個觀點肯定是錯誤的。伽利略就是這樣用強有力的邏輯推理駁倒了亞里士多德，推斷出并不是重的物體要比輕的物體下落的快。

生：沒有

師：好，前面說了，因為有了空氣阻力的影響，使物體下落的規(guī)律變得復雜。為了研究方便，我們從最簡單的條件入手。

對于落體運動來說，從靜止開始下落——也就是初速度為零——是不是比初2008級物理學一班

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106012008042 速度不為零簡單？而且忽略空氣阻力認為只受重力作用，比有空氣阻力來得簡單。

因此，物理學中將物體不受其他因素影響，只在重力作用下從靜止開始下落的運動稱為自由落體運動。（課本46頁）板書：

（一）自由落體運動

1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

大家把這個定義從書上劃下來，那同學們根據這個定義能找出做自由落體運動的特點嗎？

生：只受重力、初速度為零。

師：對了，這就是自由落體運動的兩大特點。這也是物體做自由落體運動所要滿 足的兩個條件，要兩個條件都滿足，缺一不可。板書：2．特點：

(1)只受重力作用。

(2)從靜止開始下落。

那么現實生活中有沒有存在嚴格的自由落體運動呢？ 生：沒有，因為有空氣阻力。

師：對了，因為我們生活在大氣底層，時時刻刻受到大氣的影響，所以現實生活 中不存在自由落體運動。但是很多時候，在空氣阻力遠小于物體的重力，可以忽略的時候，我們可以把一些運動近似看成自由落體運動。那我們現在來判斷一下這幾個物體的運動是不是自由落體運動？

（1）樹葉從樹上落下

不能，因為空氣阻力不能忽略。

（2）用力向下拋出的籃球 不能，因為要滿足由靜止開始下落，即初速度為0（3）從20樓的陽臺上由靜止掉下的花盆

可以，滿足由靜止開始掉下，空氣阻力可以忽略。

三、重力加速度

師：那如果讓你估測一下它落到地面上大概要多長時間，怎么估測呢？ 生：??

師：我們要想知道一個運動的時間，是不是要先知道該運動的性質呢?那我們就 先來研究一下自由落體運動到底是什么樣的運動，首先來回顧一下已經學習過的運動，勻速直線運動、勻變速直線運動，勻變速直線運動中有勻加速直線運動和勻減速直線運動，那大家猜測一下自由落體運動可能是哪種運動呢？ 生：應該是勻加速直線運動

師：那同學們再想想，如何去驗證你們的猜想是不是正確呢？如果是勻變速 直線運動的話我們之前是不是有學過什么方法可以證明呢？

生：打點計時器

師：很好，上節(jié)課我們已經做了探究勻變速直線運動的實驗，利用打點計時器，用紙帶分析的方法，判斷其是否為勻變速直線運動。2008級物理學一班

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106012008042 老師這里有一根實現用打點計時器打出的自由落體運動的紙帶，上面的數據是這樣的(板書)勻加速直線運動的依據是什么？ 學生：教師：什么是。？

學生：連續(xù)相等時間內的位移差。師：我們可以計算得到

都是相等的。說明自由落體運動是勻變速直線運動。

板書：3．性質：初速度為零的勻加速直線運動。

好，那大家再動手算一下自由落體的加速度是多少？（讓幾個同學到黑板上來算）生：10 ms2

師：科學研究表明，物體自由下落的加速度來自地球和物體之間的萬有引力，也稱為重力加速度。常用g來表示。重力加速度的大小情況大家可以閱讀一下書中的信息窗，并找一下規(guī)律。

學生閱讀，得出隨著緯度增大，g也增大，在赤道最小，兩極最大。

師：很好，但是在同一地點，一切物體在自由落體運動中的重力加速度都相同。而且一般在通常計算中g取9.8ms2，粗略計算時g取10ms2。g是矢量，不僅有大小，而且有方向，方向始終豎直向下，也就是始終垂直于水平面。注意 不是垂直向下，而是豎直向下。板書：

（二）重力加速度

板書：

1、大小：通常取g=9．8ms2，有時g=10ms2。

2．方向：豎直向下。

3.影響因素：因緯度的增大而增大

(2).重力加速度 教師：我們從定義中“靜止下落”可以知道，自由落體運動是初速度為零的加速運動。那它是不是勻加速直線運動呢？大家有沒有研究過？

老師提示一下：上節(jié)課我們的實驗測的是什么物體做什么運動？ 學生：重錘下落。

教師：那么重錘下落能不能看作自由落體運動呢？ 學生：能。教師：為什么？ 2008級物理學一班

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106012008042 學生：因為它的質量比較大，橫截面積比較小，因此受到的空氣阻力也比較小。教師：你實驗的結論，是不是勻加速直線運動？ 學生：是。

教師：你判斷它是勻加速直線運動的依據是什么？ 學生：教師：什么是。？

學生：連續(xù)相等時間內的位移差。

教師：所以，自由落體運動的性質是：初速度為零的勻加速直線運動。

我們剛才牛頓管中看到，不同物體從同一位置下落，它們的重力加速度應該是一樣大的，所以真空時它們落下得一樣快。

這個加速度很特別，我們來研究一下。首先，這個加速度是由誰產生的？ 學生：重力。

教師：那它的方向就應該和重力一樣，向哪？ 學生：豎直向下。

教師：那它的大小呢？大家實驗測得重錘的重力加速度是多大？ 學生：…………

教師：大家的答案都不一樣啊。那在福州，這個重力加速度的值應該是多大呢？請觀察47頁的表格，估計一下。學生：大概是9.79。

教師：你們從表格還能看出什么？不同地點的重力加速度是不是一樣的？ 學生：不一樣。緯度越高，重力加速度越大；緯度越低，重力加速度越小。2008級物理學一班

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106012008042 教師：它的值變化得大不大？ 學生：都在9.8左右。，教師：請注意書本47頁最后一段話：一般情況下，我們進行計算時，取9.8如果題目有說明或者在估算的時候，還可以取10多少？ 學生：9.8。

。如果題目沒說明，取

四、自由落體運動的規(guī)律

師：所以自由落體運動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動，既然自由落體運動是勻加速直線運動，那我們上節(jié)課推的許多適用于初速度為零的勻變速直線運動的規(guī)律同樣適用于自由落體運動。我們就一起來根據勻變速直線運動的公式，推導出自由落體運動的公式。我們先寫出勻變速直線運動的公式： 教師：但是自由落體運動有什么特殊的地方？根據定義，只受重力作用說明它的 學生：加速度等于重力加速度即

教師：由靜止下落說明—— 學生：初速度為0。

教師：那么，我們就得到了自由落體運動的規(guī)律：

這里注意一下，在表示豎直方向的位移時，我們一般不用來表示，而是用高度。應用：。。。。。。。。。

A．估算從四樓涼臺上下落的花盆，經過多長時間到達地面，到達地面速度多大？（該例題讓學生體驗物理現象就在我們身邊，體驗自由落體運動的快慢。讓學生學會估算的方法。）

分析和解：每層樓樓高約2.8m左右，三樓涼臺離地面高度 h≈（2.8×3＋2.8÷3）≈9.3m 根據自由落體運動規(guī)律

h=

2h1

2?gt

∴

t=g22?9.3s≈1.36s 10花盆落地速度

v＝gt≈13.6m/s 2008級物理學一班

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106012008042 老師在學生解題的過程中，應教學生估算樓高的方法，知道每層樓的樓高及涼臺離地板的高度大約為樓層高度的三分之一左右；解題后應對結論進行進一步的討論。如：問四層樓掉下的花盆到達地面所用時間1.36s是長還是短？那么住在高樓同學應注意什么？進入工地為什么必須戴上安全帽？??等許多實際問題。

在學生體驗到自由落體運動下落很快后，老師可以介紹伽利略是如何通過實驗和推理來研究自由落體運動規(guī)律的。（當時沒有打點計時器和閃光照相的方法，也就是說這么短的時間是沒有辦法測量的；伽利略是如何解決這樣的問題？）

（可作為研究性學習課題鼓勵學生參考伽利略《兩種新科學的對話》一書）

作業(yè)布置：

師：今天，我們憑借著先進實驗儀器共同探究出了自由落體運動的規(guī)律，大家是否好奇，在伽利略的時代，他是如何研究自由落體的？現在就讓我們一起來走進這段歷史。

首先伽利略根據觀察，大膽提出猜想，他認為自由落體運動是最簡單的變速運動，即勻加速直線運動。接著他從數學推理出發(fā)，根據加速度為零的位移公式，s1s推導出2?a，他就想，如果可以測出位移和時間，并且證明比值2為恒量，2tt那就說明加速度a也是恒量，就可以說明自由落體運動確實是勻加速直線運動了。

但是，伽利略遇到了一個很大的困難——因為物體下落的速度非?？欤诋敃r的年代要精確測量出物體下落的時間和位移是非常困難的。因此他就想了一個巧妙的方法，來“沖淡重力”。這一張圖片展示了當時伽利略做實驗的情景。這是一個打磨得非常光滑的斜面，讓一個銅球從上面滾下來，那么所用的時間較之豎直下落就長了許多，當時人們用滴水法來測量時間。在斜槽的末端固定一個能夠裝水的玻璃圓桶，圓桶的直徑恰好和小球的直徑相同。當小球開始下滑的時候水就開始滴了，當小球剛好到達斜面的底部把管口遮住的時候，水就不滴了。人們就可以通過的水量來判斷下滑的時間。通過這樣一個實驗，他就發(fā)現如果不斷

s改變沿斜面下滑距離，比值2都為恒量，由此就可以判斷，小球在斜面上的運

t動是勻加速直線運動。

s接著他讓斜面的傾角增大一點，繼續(xù)實驗，發(fā)現2比值還是保持不變，于

t是又再增大一點進行實驗，結果還是一樣的。于是，伽利略就進行了大膽的外推：

s如果把斜面的傾角增加到90度，也就是讓小球做自由落體運動，那么2比值還

t是保持不變。所以，伽利略間接地證明了自由落體是勻加速運動。

六、板書設計

自由落體運動

一、自由落體運動

1．定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2008級物理學一班

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2．特點：

(1)只受重力作用。

(2)從靜止開始下落。

3．性質：初速度為零的勻加速直線運動。

二、重力加速度

1．方向：豎直向下。

2．大?。和ǔＨ=9．8m/s2，有時g=10m/s2。

3、同一地點，不同物體的自由落體運動情況相同，即一切物體在自由落體中的加速度（重力加速度g）相同。不同地點g不一樣

三、．自由落體運動規(guī)律及其應用

（1）自由落體運動規(guī)律

v=gt

s=（2）自由落體運動規(guī)律應用

12gt2

七、教學反思

第二篇：自由落體教案

“自由落體運動”教案

第3章第3節(jié)

一、教學目標

1：認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

2：知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

3：掌握資源落體運動的特點和規(guī)律。

4：初步了解探索自然規(guī)律的科學方法，重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。

二、教學重點

1：自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。2：掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題。

三、教學難點

理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。

四、教學方法

體現新課程的理念，實驗參與與自由討論相結合，并在體驗中掌握學習方法

五、教學儀器

多媒體課件、小紙片、紙帶、質量不同的重物等。

六、教學過程

一、導入

［演示］將粉筆頭從高處釋放.［提問］觀察到運動的特點？ 豎直下落

今天我們就來深入認識這一類運動——自由落體運動.

1.自由落體運動

（1）物體自由下落的快慢的決定因素

［演示］讓一個紙片與小鋼球同時自由下落，可看到什么現象？ 生：鋼球落得快

師：對，這就是我們的生活經驗——重的物體下落的快，這也是公元前4世紀的希臘哲學家亞里士多德最早闡述的影響人們兩千多年的看法.但是實際上這個說法是錯誤的.同學們可能也聽說過著名的比薩斜塔實驗，這個由伽利略做的實驗就是研究這個問題的，并且他還用歸謬法、數學推理都證明亞里士多德觀點的錯誤.［演示］把剛才的紙團揉成團，和小鋼球同時落下，同學們再觀察.生：幾乎同時落地.

師：為什么同一紙片，形狀不一樣，其下落快慢不同呢?

生：這是空氣阻力的影響.揉成團的紙團比紙片所受阻力小得多，所以與鋼球幾乎同時落地.

［演示］牛頓管實驗.

［說明］該實驗不事先抽氣，讓同學參與，自己得出在牛頓管中由于抽氣而使物體在下落時不受空氣阻力.

生：牛頓管中的羽毛、粉筆頭、紙片、硬幣同時落下，同時落到管底. ［結論］在沒有空氣阻力的情況下，物體下落的快慢相同.師：自由落體運動是一種什么運動呢？我們會猜想它會不會就是初速為零的勻變速直線運動呢？這樣需要來證明才能確定。

（2）指導學生看“自由落體運動的頻閃效果”的插圖。

提問：要證明是勻變速直線運動的方法？（方法一：利用連續(xù)相鄰相等的時間內的位移差為定值進行推導。方法二：證明連續(xù)相鄰相等的時間內位移之比是連續(xù)的奇數比。）

（設計說明：這種方法先猜想后用實驗驗證的方法也是科學家研究問題的一種方法。）（3）分析頻閃照片，分析出自由落體運動是加速運動，進而指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

（4）結論：自由落體運動的性質：初速度為零的勻加速直線運動。

多媒體演示：

比薩斜塔實驗。

觀察現象：輕的物體和重的物體，同時落地?？偨Y：物體下落快慢與物體的質量無關。進一步思考：如果沒有空氣阻力的影響，物體下落快慢如何？

自由落體的加速度

在同一地點，一切物體做自由落體運動的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，用g表示。

重力加速度方向g總是豎直向下

不同的地理位置，重力加速度大小不同，利用自由落體儀測出當地重力加速度，并指導學生看課本中的表格 課堂小實驗

請一位同學與你合作，讓他用兩個手指捏住長尺上端，你的拇指與食指拳曲成環(huán)狀放在尺下端的零刻度周圍(手的任何部位都不要碰到尺，見下圖)．當他一松手、尺子開始下落時，你立刻把尺握住．記下握住尺的位置，讀出尺下落的高度，就能算出你的反應時間，你想知道這樣做的原理嗎？ 鞏固練習

有一種“傻瓜”照相機，其光圈(進光孔徑)隨被拍攝的亮度自動調節(jié)，而快門(曝光時間)是固定不變的．為估測該照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如下圖所示．由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡． 已知每塊磚的平均厚度為6cm.拍攝到的石子位置A距石子起落點豎直距離約2m，怎樣估算這個照相機的曝光時間？

分析：石子下落可簡化為如圖所示：由自由落體運動規(guī)律可得：

h?12gt2(h??h)?1 g(t??t)2，則可求出曝光時間?t2

解析：石子做自由落體運動，它留下的徑跡AB的對應運動時間即為曝光時間。設開始下落點為O，由照片可發(fā)看出AB長對應兩塊磚的厚度，即AB=6×2cm=0.12m，OA=2.0m，故OB=2.12m，由h?12gt知，從O至A和從O至B所用時間分別為2tA?2OA?g2?2s?0.63stB?102OB?g2?2.12s?0.65s 10所以曝光時間為?t?tA?tB?0.02s

課堂小結：自由落體運動

一、自由落體運動的概念：

物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。

二、自由落體運動的性質：

初速度為零的勻加速直線運動。

三、自由落體運動的加速度：

1、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，叫做自由 落體加速度，也叫重力加速度。

2、重力加速度變化規(guī)律：在同一地點重力加速度g的大小是相

同的，在不同的地方，g的值略有不同．

(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越?。?/p>

3、常取g=9．8m/s2

4、重力加速度的方向總是豎立向下的。

四、自由落體運動的基本公式：

v?gth?1gt2v2?2gh2

第三篇：自由落體教案

08物本（1）080501145 陳武凡

“自由落體運動”教案

第3章第3節(jié)

一、教學目標

1：認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

2：知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

3：掌握資源落體運動的特點和規(guī)律。

4：初步了解探索自然規(guī)律的科學方法，重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。

二、教學重點

1：自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。

2：掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題。

三、教學難點

理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。

四、教學方法

體現新課程的理念，實驗參與與自由討論相結合，并在體驗中掌握學習方法

五、教學儀器

多媒體課件、牛頓管、小紙片、打點計時器、鐵架臺、紙帶、質量不同的重物等。

演示實驗1： 觀察質量不同的重物下落快慢

將形狀大小相同的金屬片與紙片從距離地面同高度由靜止開始同時釋放，二者是否同時落地？

學生猜想：金屬片先落地。

學生分析原因：

1、金屬片比紙片重下落得快。

2、紙片受阻力比金屬片的大，紙片下落得慢。

演示實驗2：將紙片揉成紙團后重復上面的探究實驗，二者是否同時落地？ 學生猜想：金屬片先落地。

實驗現象：金屬片比紙片先落地，但與紙團下落的時間大大縮小。

學生分析原因：紙團受阻力大大減小，所以紙片下落的時間與金屬片下落的時間大縮短。提問：通過演示實驗，物體下落快慢與質量有關嗎？

學生分組進行實驗探索，最后請同學演示，并說明實驗現象，得出結論：物體下落快慢與質量無關。

多媒體演示：

比薩斜塔實驗。

觀察現象：輕的物體和重的物體，同時落地。總結：物體下落快慢與物體的質量無關。進一步思考：如果沒有空氣阻力的影響，物體下落快慢如何？

演示實驗2： 牛頓管實驗

（1）當管中有空氣時，不同物體下落快慢不同。

（2）將管中空氣抽干凈后，不同物體下落快慢相同。

學生分析原因：影響物體下落運動快慢的因素是空氣阻力，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同物體下落快慢相同。

自由落體運動的性質 1：請同學們根據所學過的知識進行假設猜想

2：自由落體運動是否是勻加速直線運動？如果是如何驗證？ 實驗探究，尋求規(guī)律 請同學們根據實驗器材設計合理的實驗步驟，實驗數據記錄表格，驗證猜想。

數據處理，作出v-t圖像

指導學生回顧初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律：

速度V=at,位移S=1/2gt2。

實驗結果：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

自由落體的加速度

在同一地點，一切物體做自由落體運動的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，用g表示。

重力加速度方向g總是豎直向下

不同的地理位置，重力加速度大小不同，利用自由落體儀測出當地重力加速度，并指導學生看課本中的表格 課堂小實驗

請一位同學與你合作，讓他用兩個手指捏住長尺上端，你的拇指與食指拳曲成環(huán)狀放在尺下端的零刻度周圍(手的任何部位都不要碰到尺，見下圖)．當他一松手、尺子開始下落時，你立刻把尺握?。浵挛兆〕叩奈恢茫x出尺下落的高度，就能算出你的反應時間，你想知道這樣做的原理嗎？ 鞏固練習

有一種“傻瓜”照相機，其光圈(進光孔徑)隨被拍攝的亮度自動調節(jié)，而快門(曝光時間)是固定不變的．為估測該照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如下圖所示．由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡． 已知每塊磚的平均厚度為6cm.拍攝到的石子位置A距石子起落點豎直距離約2m，怎樣估算這個照相機的曝光時間？

分析：石子下落可簡化為如圖所示：由自由落體運動規(guī)律可得：

h?12gt2(h??h)?12g(t??t)，則可求出曝光時間2?t

解析：石子做自由落體運動，它留下的徑跡AB的對應運動時間即為曝光時間。設開始下落點為O，由照片可發(fā)看出AB長對應兩塊磚的厚度，即AB=6×2cm=0.12m，OA=2.0m，故OB=2.12m，由h?2OAg2?21012gt2知，從O至A和從O至B所用時間分別為

2OBg2?2.1210tA??s?0.63stB??s?0.65s

所以曝光時間為?t?tA?tB?0.02s

課堂小結：自由落體運動

一、自由落體運動的概念：

物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。

二、自由落體運動的性質：

初速度為零的勻加速直線運動。

三、自由落體運動的加速度：

1、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，叫做自由 落體加速度，也叫重力加速度。

2、重力加速度變化規(guī)律：在同一地點重力加速度g的大小是相

同的，在不同的地方，g的值略有不同．

(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越?。?/p>

3、常取g=9．8m/s2

4、重力加速度的方向總是豎立向下的。

四、自由落體運動的基本公式：

12v?gth?gt2v?2gh2

第四篇：《自由落體》教案

活動目標

1.了解簡單的自由落體現象，能探索并發(fā)現不同物體下落時有不同樣子。

2.初步嘗試用不同的線條（直線、波浪線、“搖擺線”等）進行記錄。

3.能積極地參加科學探索活動。

活動準備

1、物質準備：紙條、羽毛、紙巾、雪花插片、幼兒實驗記錄表、水彩筆

2、知識經驗準備：幼兒已學會了不同線條的畫法。

活動過程

一、視頻導入，激發(fā)興趣

1.師：小朋友，小樹葉從樹上掉下來是什么樣子？讓我們一起來看看。

2.教師播放樹葉飄落的小視頻

提問：小樹葉掉下來是什么樣子？

鼓勵幼兒用自己的語言簡單描述小樹葉掉下來的樣子。

二、自由猜想，記錄交流

1.介紹材料，幼兒自由猜想

師：今天，老師給小朋友準備了些材料，我們來看看都有什么。

2.猜想、記錄

師：這些東西掉下來是什么樣子的呢？請小朋友先猜一猜、想一想，然后用不同的線條記錄下來

3.交流、分享

師：誰愿意來分享下你的記錄表。

鼓勵幼兒用不同的語言描述物體掉下來的樣子。如“轉著圈掉下來的”“搖搖晃晃”等

三、驗證記錄，分享交流

1.師：這些東西掉下來到底是什么樣子的呢，跟你的猜想一樣嗎？請小朋友們自己試一試

2.教師提出操作要求：

①材料要從高處讓它掉下來。

②仔細觀察材料掉下來的樣子，用不同的線條記錄下來。

3.幼兒操作，教師觀察

鼓勵幼兒用同樣的材料多試幾次。

注意觀察物體掉下來的樣子，并運用自己的方式記錄。

4.分享交流

①師：這些材料掉下來的樣子和你們的猜想一樣嗎？誰愿意來分享一下？

②引導幼兒用簡單的語言描述觀察到的現象并嘗試用動作表現

5.梳理小結

師：原來，生活中許多物體掉下來的時候都是不一樣的，有的是斜的掉下來的，有的是搖搖晃晃掉下來的，還有的是繞著圈掉下來的。請小朋友在區(qū)域活動時再試一試其它不一樣的物體，看看他們掉下來的時候是什么樣的。

活動延伸：在區(qū)域活動中繼續(xù)觀察其他物體掉下來的樣子。

第五篇：自由落體教案法制教育

§2.5自由落體運動

教學目標

知識與技能

1．認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動．

2．能用打點計時器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析．

3．知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．

4．掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)解決實際問題．

5．初步了解探索自然規(guī)律的科學方法．培養(yǎng)學生的觀察、概括能力． 過程與方法

由教師引導學生自主進行實驗探究，采用實驗室的基本實驗儀器——打點計時器，記錄下運動的信息，定量地測定重物自由下落的加速度，探究運動規(guī)律的同時讓學生進一步體驗科學探究方法．

1．培養(yǎng)學生利用物理語言歸納總結規(guī)律的能力．

2．引導學生養(yǎng)成進行簡單物理研究習慣、根據現象進行合理假設與猜想的探究方法．

3．引導學生學會分析數據，歸納總結自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律。

情感態(tài)度與價值觀

1．調動學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．

3．培養(yǎng)學生的團結合作精神和協作意識，敢于提出與別人不同的見解。

4．通過利用高空拋（墜）物引入自由落體運動，認識到高空拋（墜）物的危害，并了解國家相關法律法規(guī)

教學重點、難點

1．自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程．

2．掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題．

教學方法

實驗探究、講授、學生討論、教學工具

多媒體課件、牛頓管（內含羽毛、硬幣、小木塞）、小紙片、廢舊砝碼、電火花打點計時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶，重物．

教學活動

[新課導入] 師：高空拋（墜）物現象的介紹，及國家相關的法律法規(guī)．高空拋物現象曾被稱為“懸在城市上空的痛”。在上?！奥暸判邪瘛敝?，它與“亂扔垃圾”齊名，排名第二。高空拋物，是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。“拋磚砸死女嬰”事件經媒體報道后引起社會廣泛關注。人們在為百日女嬰過早地離開這個世界、父母悲痛欲絕而扼腕的同時，一個有關城市高空拋物威脅人們“頭頂安全”的社會問題再次引起人們的熱議。

《民法通則》第一百二十六條規(guī)定：建筑物或其他設施以及建筑物上的擱置物，懸掛物發(fā)生倒塌、脫落、墜落造成他人損害的，它的所有人或者是管理人應當承擔民事責任，但能夠證明自己沒有過錯的除外。共同侵權情況下，即加害人為二人或二人以上的情況，加害人除應承擔一般高空拋（墜）物致人損害的侵權責任外，還應承擔共同侵權所負的連帶責任。

高空拋物，在沒有造成嚴重后果的情況下，原則上并不涉及構成犯罪和刑事責任的問題，但是，在造成人身傷亡和重大財物損失的嚴重后果的情況下便可能涉及到犯罪和追究刑事責任的問題。根據高空拋物造成人身傷亡和重大財產損失程度以及拋物者的主觀惡意程度，相應的罪名主要有：故意殺人罪、故意傷害罪、過失致人重傷罪、以危險方法危害公共安全罪。

高空拋物其實就是物體從高處往下落，那物體從高處往下落的運動有什么特點，及規(guī)律呢，今天，我們就一起來探究一下

[新課教學]

一、自由落體運動

(實驗探究1)

猜想：物體下落過程的運動情況與哪些因素有關，質量大的物體下落的速度比質量小的快嗎? 將羽毛和金屬球、小木塞放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢．

將羽毛和金屬球、小木塞放入抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現象是三者下落的快慢相同．

結論：影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同．

師：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動．特點是：(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．

在地球表面附近從高處下落的物體，事實上都受到空氣阻力的作用，因此，嚴格地說，實際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運動．但若物體在下落過程中所受空氣阻力遠小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運動．例如，對于實心金屬球、石塊等，在它們運動速度不大的情況下，可以忽略空氣阻力的影響，把它們的自由下落看成自由落體運動，若它們從非常高的地方自由下落，當它們的速度增大到一定程度，空氣阻力不能忽略，它們運動的全過程就不能看成自由落體運動．而對于另外一些物體如一團棉花或紙片從空中靜止下落時，與重力相比，空氣阻力的影響太大不能忽略，它們的運動就不能看作自由落體運動處理．

那自由落體運動具體是一個什么樣的運動呢？現在，老師就帶著同學們用本章第一節(jié)實驗探究小車速度隨時間變化規(guī)律的方法來探究一下，自由落體到底是一個什么樣的運動。[實驗探究2] 按照教材第45頁的圖2．4—1裝置做實驗，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程．

說明：落體運動物體的位置往往變化得比較快，憑目測難以觀察和記錄，用打點計時器或頻閃照相就可以記錄下運動物體每隔相等時間所在的位置(運動信息)，這樣得到的紙帶(或照片)可以用來對運動過程進行分析．教材中用打點計時器較好地將重物下落過程記錄下來，這樣做既簡便易行，又拓寬了對基本儀器的應用，但實驗的準確度較難把握．因此在實驗中要注意：

①按教材圖示和實驗要求連接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；

②打點計時器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；

③應選用質量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小；

④先接通電路再放開紙帶；

⑤手捏紙帶松手之前，不要晃動，保證打出的第一個點清晰．

⑥重復上述步驟多次，直到選取只有打出的第一點與第二點之間間隔約為2 mm的紙帶才是有效的；(學生的疑問暫且不要解釋)⑦實驗過程中提醒學生思考討論，影響實驗準確度的因素有哪些?并給予具體引導，注意培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度；

⑧要求學生保存好記錄了自由落體運動信息的紙帶，為下節(jié)課研究運動規(guī)律作準備．

師：完成實驗后，分析紙帶上記錄的運動信息，請思考下列問題：

(1)自由落體運動的軌跡是怎樣的?(2)重物做自由落體運動的過程中，其速度有沒有發(fā)生變化?(3)有的同學從實驗結果中得出xCCt2，有的同學得出工x‘，你的結論又如何呢?(4)相鄰、相等時間間隔的位移之差有怎樣的關系?(5)影響實驗精確程度的因素有哪些? 參考：分析紙帶可獲取信息：

(1)自由落體運動的軌跡是一條直線，速度方向不變；

(2)連續(xù)相同時間內的位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變，具有加速度；

(3)位移x與時間t的平方成正比；

(4)相鄰、相等時間間隔的位移之差相等；

(5)影響實驗精確度的因素主要是阻力．

用打點計時器研究自由落體運動，計算其加速度，換用不同質量的重物看紙帶上點子間隔有什么不同，總結得出結論．

教師點評：將兩條紙帶對比，只要兩條紙帶上的點子間隔相同就說明它們的加速度是相同的．

學生運用自己所學知識計算重力加速度，通過比較得出結論．

實驗探究結果：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，加速度大約是9.8m／s2．

二、自由落體加速度

通過算g值理解自由落體運動的加速度是一個定值(在同一地點)，引導學生學會分析數據，歸納總結規(guī)律． 教師引導學生思考兩個問題：

1．自由落體運動的加速度在各個地方相同嗎? 2．它的方向如何? 生：使用不同的物體進行的反復實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，師：這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度．符號：g；方向：豎直向下(與重力方向一致)；大小：與地點有關．一般計算中g＝9．8m／s2，粗略計算中可以取g＝10m／s2．

讓學生看教材第46頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產生的? 學生猜想，但不宜過多解釋． 生：越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關，緯度越高，重力加速度越大．

師：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動，只要這些公式中的初速度v0＝0，a取g就可以了．自由落體運動遵從的規(guī)律:v=vo+at推出：v＝gt x＝vot+at2/2推出：x＝gt2/2．

[做一做] 1．閱讀教材第46頁“測定反應時間”，回答下列問題：

問題1：若測出某同學捏住直尺時，直尺下落的高度為10cm，那么這位同學的反應時間是多少? 參考：根據自由落體運動規(guī)律h＝gt2/2 可得反應時間t＝0．14s．

問題2：在上課時，教師用這種方法測量同學們的反應時間，但同學剛把尺子捏住，教師馬上就說出該同學的反應時間，也沒見他怎樣計算，你知道老師是怎樣做的嗎? 參考：教師事先算好時間并寫在直尺上，這樣就可以直接給出學生的反應時間． 2．教師引導學生閱讀教材第47頁“做一做”讓學生提出自己解決問題的思路，不必準確解答，同時強調“估算”．

學生獨立思考，并提出解決辦法，比較各種不同方法，并討論其合理性及可行性．

師：由于照相機的曝光時間極短，一般為1／30 s或1／60s，曝光量相差10％對照片不會有明顯影響，所以相機快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”相機更是這樣．故在這樣短的時間內，這種誤差允許的范圍內，物體運動的速度可以認為是不變的，可以看作勻速運動來處理．建議學生利用課下時間解出其準確值，比較兩種情況下的時間差異．

[小結] 這節(jié)課我們學習了對自由落體運動概念和規(guī)律的認識及理解．自由落體運動是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運動，加速度為g，學好本節(jié)可更好地認識勻變速直線運動的規(guī)律和特點，是對上節(jié)內容的有益補充．要突破此重點內容，一定要把握住一點，即自由落體運動只是勻變速直線運動的一個特例vo＝o，a＝g．我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運動的規(guī)律及推論，在自由落體運動中均可使用．在使用時要注意自由落體運動的特點，判斷是自由落體運動之后方可代人計算．

自由落體運動是一種非常重要的運動形式，在現實生活中有許多落體運動可以看成是自由落體運動，研究自由落體運動有著普遍的意義．

為了研究自由落體運動，我們運用了物理學中的理想化方法，從最簡單、最基本的情況人手，抓住影響運動的主要因素，去掉次要的非本質因素的干擾，建立了理想化的物理模型——自由落體運動，并且研究了自由落體的運動規(guī)律，理想化是研究物理問題常用的方法之一，在后面的學習中我們還要用到．

布置作業(yè)

教材第47頁“問題與練習”．

板書設計

§2.4自由落體運動

一.自由落體運動的研究

(1)物體自由下落快慢的決定因素(2)自由落體運動的定義(3)自由落體運動的特點(4)自由落體運動的規(guī)律 二．重力加速度(g)(1)重力加速度的大小(2)重力加速度的方向

教學反思