第一篇：高中物理必修1第二章第5節(jié)自由落體運動+教學設(shè)計

2.5自由落體運動 教學設(shè)計

石門一中

楊四九

一、教材分析

落體運動是一種常見的運動，自古以來許多人都研究過，伽利略對自由落體運動的研究意義巨大。為便于學生接受，教材的表達分為兩節(jié)。本節(jié)通過演示和實驗探究，分析得出自由落體運動的規(guī)律，明確重力加速度的意義，使學生對自由落體運動規(guī)律有具體、深入的認識。下一節(jié)介紹落體運動的研究歷史，主要是介紹伽利略對自由落體運動的研究過程和他的科學思維方法，使學生對自由落體運動的認識上升到更高的層次。

二、教學目標 【知識目標】

1．知道物體作自由落體運動的條件

2．通過實驗探究自由落體運動加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情況下g取9.8 m/s2 3.知道自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

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)律解決實際問題 【過程與方法】

1、培養(yǎng)學生利用物理語言歸納總結(jié)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(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)與猜想的探究方法

3、通過學生實驗，探索自由落體運動的加速度及其運動性質(zhì)，培養(yǎng)其探索精神。引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律 【情感目標】

1、通過實驗培養(yǎng)學生獨立思考能力，激發(fā)學生的探索與創(chuàng)新意識

2、培養(yǎng)學生的邏輯推理能力

3、培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，從實際問題中分析規(guī)律

4、培養(yǎng)學生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解

三、教學重點：

1、理解自由落體運動及其遵從的條件

2、掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題

四、教學難點：

1、理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題

2、照相機曝光時間的估算

五、教學方法：

1、以物理史實，導入目標――實踐體驗，分析討論――總結(jié)歸納，得出結(jié)論。

2、通過實例分析，強化訓練，使學生學會自由落體運動的規(guī)律分析并能解決問題。

六、教學用具：

多媒體，牛頓管，抽氣機，金屬片，紙片，天平，打點計時器，紙帶，鐵架臺，重物（幾個質(zhì)量不同的重物），刻度尺

七、教學設(shè)計

一、導入新課

師：落體運動是自然界中一種常見的運動，如蘋果掉下，雨滴下落，甚至羽毛飄落，都是落體運動。

它們下落的快慢相同嗎？ 演示實驗：讓一個面積相同的紙片與鐵片從同一高度同時釋放，然后將紙片捏成團，再同時同高釋放紙團和鐵片，學生觀察實驗現(xiàn)象，并比較兩次紙團下落的快慢不同

師：紙片捏成團，質(zhì)量并沒有變化，仍然比鐵片輕，可見輕的物體也可以比重的物體下落的快，那么導致紙片和紙團下落快慢變化的根源在兒呢？

學生：這是可能是因為空氣的阻力的影響。把紙片揉成團，面積變小，所受空氣的阻力要比紙片所受空氣的阻力小得多。

師：如果真的把質(zhì)量、形狀不同的物體放在真空中，沒有空氣阻力，從同一高度釋放，和伽利略的結(jié)論一樣嗎？

演示：把事先抽成真空（空氣相當稀?。┑呐ｎD管拿出來，讓牛頓管中的鐵片、羽毛從靜止一起下落。老師：可見空氣阻力對落體運動的快慢造成影響，阻力影響較大時的落體運動情況比較復雜，我們今天主要學習自由落體運動。

讓學生思考、討論。明確：空氣阻力使下落物體的運動表現(xiàn)的很復雜，科學的第一步是先忽略空氣阻力，研究物體不受空氣阻力的運動。在這樣的學習中，學生不僅可以提高觀察與推理的能力，而且會逐漸形成觀察與思考的習慣。板書：自由落體運動：

一、定義：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。師：你能說出自由落體運動中，“自由”的含義嗎？

學生：①自由釋放，初速度為0，②下落中不受空氣阻力，或阻力影響可以被忽略。

師：鐵球和羽毛靜止釋放后的落體運動中都受到空氣阻力，哪個可以近似認為作自由落體運動呢？

師：我們已經(jīng)學過勻速直線運動和變速直線運動，自由落體運動可能是個怎樣的運動？ 師：先前我們研究運動速度變化有很多實驗儀器和實驗方法，哪些方法可以讓我們借鑒？ 學生：打點計時器，頻閃照片、光電門、?? 讓每兩位同學共用一套打點計時器打一條紙帶，要求學生選擇不同方法研究自由落體運動中的速度變化，并投影學生的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。讓學生做教材的重物自由下落的實驗、并分析紙帶的實驗數(shù)椐。使學生在實踐中有成就感并培養(yǎng)了探索精神。

突出作V-t圖像的方法，根據(jù)情況可以使用計算機出V-t圖 投影學生的數(shù)據(jù)處理，使結(jié)果得到共享與評價。板書：

二、性質(zhì)：自由落體運動是一個初速度為0的勻加速直線運動 同學們請閱讀教材中的表格，能得到什么知識？ 板書：

三、自由落體運動的加速度

同一地點一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度，用g表示

總結(jié)：地球上不同的緯度、g值不同。其方向為豎直向下。通常的計算，g值取9.8m/s2，粗略計算：g=10m/s2 老師：g值的變化規(guī)律可能與什么有關(guān)系，請同學們課后查一些資料、思考一下。

四、規(guī)律

因為自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，請同學們根椐勻速直線運動的規(guī)律推導出其速度公式，位移公式。vt?gt學生推導得出： 12 h?gt

2五、應(yīng)用：反應(yīng)時間的測量

這個小游戲能測出人的反應(yīng)時間。人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動經(jīng)過的時間叫反應(yīng)時間。學以至用，可以讓學生感到知識的力量，培養(yǎng)作為人類的自豪感，同時培養(yǎng)了學生的溝通合作能力，并激發(fā)出學生用一種探索與研究的眼光去分析實驗問題的意識。

老師：我們師生配合做一個小游戲。學生分組作實驗，測定反應(yīng)時間。

1、讀一讀：閱讀課本的“做一做”，弄清楚實驗原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)的采集和處理、結(jié)論。

2、做一做：兩人一組，測定各自的反應(yīng)時間

3、想一想：如何制成一把直接測量反應(yīng)時間的“尺子”。

4、研究性小課題：跟蹤檢測自己的反應(yīng)時間，檢測不同人群（性別、年齡、職業(yè)等）的反應(yīng)時間，研究反應(yīng)時間跟哪些因素有關(guān)？ 課堂總結(jié)、點評: 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(nèi)容的有益補充。要突破此重點內(nèi)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v0=0，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入計算。教后反思:本節(jié)課根椐《物理課程標準》，努力實現(xiàn)三維目標，為學生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)；在內(nèi)容鋪墊上注重全體學生的基礎(chǔ)、興趣。在組織教學上，盡力促進學生自主學習，讓學生積極參加與，樂與探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方法，培養(yǎng)學生科學探究的能力，使其逐步形成科學的態(tài)度與精神。在評價中通過利用其激勵與論斷功能，幫助學生認識自己、建立自信并提升自我教學實踐能力。

本節(jié)授課以后感到時間比較緊，學生的實驗動手能力還有待提高。

（四）實例探究

☆自由落體運動基本概念的應(yīng)用

本節(jié)的易錯點是對于空間下落的物體是不是自由落體運動判斷時易錯。在判斷時，如題目直接給出物體由靜止開始自由下落或忽略空氣阻力等提示語時，可將下落的物體看成自由落體運動。對于有空氣阻力的問題，若空氣阻力遠遠小于重力，可近似看作自由落體運動。若只是空氣阻力很小，則不能認為物體就一定做自由落體運動，因為雖然空氣阻力很小，但可能空氣阻力與重力大小差不多，故不是自由落體運動。

在空間下落的物體不一定都是自由落體運動。如：物體以 2m/s的初速度豎直下落就不是自由落體運動。由于v0≠0，不符合定義，但此運動可看為勻變速直線運動來處理。本節(jié)易忽略之處即在于做題時易忽略自由落體運動的第一個特點。v0=0，從而將上述運動當作為自由落體解決，得出錯誤的結(jié)論。

［例1］甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從H m高處自由落下，乙從2H m高處同時自由落下．以下幾種說法中正確的是（）A．兩物體下落過程中，同一時刻甲的速率比乙大 B．下落l s末，它們的速度相等 C．各自下落l m它們的速度相等 D．下落過程中甲的加速度比乙大

解：物體在下落過程中，因是自由下落，只受重力影響，加速度都為g，與質(zhì)量無關(guān)，D選項錯誤。又由v=gt，知A選項錯B選項正確。又由公式v2=2gh可知C選項正確，故答案應(yīng)選B、C。

點撥：本題中最易出現(xiàn)的錯誤是誤認為質(zhì)量大的物體加速度大，而質(zhì)量小的物體加速度小，以致于錯選為A、D兩個答案。其主要原因是沒有弄清楚“自由下落’即為物體做自由落體運動。

☆自由落體規(guī)律的應(yīng)用

［例2］ 從離地面500 m的空中自由落下一個小球，取g=10m/s2，求小球：

（1）經(jīng)過多長時間落到地面？

（2）自開始下落計時，在第1 s內(nèi)的位移、最后l s內(nèi)的位移。

（3）下落時間為總時間的一半時的位移。

分析：由h=500m和自由落體加速度，根據(jù)位移公式可直接算出落地時間，根據(jù)運動時間，可算出第1 s內(nèi)位移和落下一半時間的位移。最后1 s內(nèi)的位移是下落總位移和前（n-l）s下落位移之差。解：（1）由h?12gt，得落地時間 2 t?2h2?500??10 s g1012gt1?5m 212gt9?405m 2（2）第l s內(nèi)的位移： h1?因為從開始運動起前9 s內(nèi)的位移為 h9?所以最后1 s內(nèi)的位移為

h10?h?h9?500?405?95m（3）落下一半時間即t=5s,其位移為 h10?12gt??125m 2

第二篇：2015年高中物理 第二章 第5節(jié) 自由落體運動教學設(shè)計 新人教版必修1

5．自由落體運動

教材分析

教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為a＝g的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現(xiàn)了物理學從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法。研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可。教材為了簡便，援引伽利略的研究結(jié)果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學生的思維習慣，根據(jù)實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實。由x?12at知它們的加速度必相同，所以本節(jié)課的重點和關(guān)鍵是2做好實驗和推理分析。

學情分析

學生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時速度、加速度的概念，并用電磁打點計時器研究過勻速直線運動和勻變速直線運動，同時對物理學中的理想模型有了一定的認識，具備了初步的邏輯思維能力和運用控制變量的研究方法。

落體運動在自然界中是比較常見的，學生既熟悉又比較陌生。要從實際的落體運動出發(fā)，總結(jié)得出理想情況下的落體運動的規(guī)律，需要通過實驗、分析，提示出物體只在重力作用下的落體運動的實質(zhì)。自由落體運動是一種理想化的運動，在一定條件下實際的落體運動可以看作自由落體運動。學生掌握了落體運動的規(guī)律后，也能解決一些實際問題。

設(shè)計思路

自由落體運動在教材中是作為初速度為零，加速度為g的勻變速直線運動來安排的，如果教材處理得當，對鞏固所學知識，進行科學態(tài)度和科學方法教育，培養(yǎng)學生靈活運用已有知識解決實際問題，根據(jù)實驗探求規(guī)律的能力等都是極為有利的，本節(jié)課在教學設(shè)計時突出以下幾個特點：

1．重視實驗：整節(jié)課由多個演示實驗、1個小實驗組成，通過實驗設(shè)疑、解疑、探求規(guī)律，又通過實驗鞏固所學的知識，充分體現(xiàn)了物理是以實驗為基礎(chǔ)的學科，體現(xiàn)科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。

2．重視多媒體輔助教學手段的運用：運用多媒體展示直觀的自由落體實例，再現(xiàn)伽利略對自由落體運動的研究過程，給出自由落體的最新科學證實等，多媒體手段的運用可提高課堂教學的效率。

3．注重對學生進行物理學研究方法的教育：本節(jié)課從教學目標的制定，到教學內(nèi)容的安排與講述，都在這一方面進行了一些有益的嘗試。

4．充分發(fā)揮學生的主體作用：通過實驗探索、設(shè)問點拔，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導學生積極參與，激發(fā)學習興趣，活躍課堂氣氛，調(diào)動學生的學習積極性，使學生始終保持積極探索的學習心態(tài)。

5．層次分明：這節(jié)課的程序是：（1）通過對生活經(jīng)驗的分析及實驗觀察，說明實際的落體運動受多種因素的影響；（2）正確地提出問題，研究在真空條件下的落體運動，以及在實際中如何近似地滿足自由落體的條件；（3）揭示自由落體運動的性質(zhì)，研究在真空條件下落體運動的加速度，探求自由落體運動的規(guī)律。

三維目標 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．能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)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)律解決實際問題；

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(jié)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(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)與猜想的探究方法； 3．引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律；

4．教師應(yīng)該在教學中盡量為學生提供制定探究計劃的機會.根據(jù)學生的實際能力去引導學生進行觀察、思考、討論和交流。

情感態(tài)度與價值觀

1．調(diào)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(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。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。教學難點

1．理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題； 2．照相機曝光時間的估算。教具準備

多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點計時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶、重物（兩個質(zhì)量不同）等。

課時安排 2課時

教學過程 【新課導入】

師：兩個輕重不同的小球同時落地的聲音，是那樣地清脆美妙！它使人們清醒地認識到，輕重不是下落快慢的原因；它動搖了2 000多年來統(tǒng)治著人們頭腦的舊觀念，開創(chuàng)了實驗和科學推理之先河，將近代物理學以至近代科學推上了歷史的舞臺。當樹葉從樹上飄落下來，雨滴從屋檐上落下來的時候，你們想過這種運動嗎？物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？今天我們將一起探究這種運動──“探究自由落體運動”。

【新課教學】

一、自由落體運動

（展示目標，激起學生的求知欲）

關(guān)于落體運動，同學們都了解、知道些什么呢？

學生在小學課文《兩個鐵球同時落地》及其它各種途徑中早已了解伽利略、比薩斜塔、伽利略的落體實驗等。

在現(xiàn)實生活中，不同物體的落體運動，下落快慢在不少情況下是不同的。從蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時下落嗎？

落體運動的快慢與哪些因素有關(guān)呢？我們應(yīng)該在什么樣的條件下研究落體的運動？落體運動的性質(zhì)怎樣？遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是本節(jié)要研究的問題。

（實驗設(shè)疑，引出矛盾的結(jié)論，揭示問題的復雜性）

問題：重的物體一定下落得快嗎？你能否證明自己的觀點？ 【實驗探究】

2（演示）取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時下落。觀察出硬幣先著地，得出物體越重下落越快。

（演示）取一顆小石子，一張比小石子重的大紙片，讓它們從同一高度同時下落。觀察出小石子先著地，得出物體越輕下落越快。

（演示）取兩張完全相同的大紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是相同的（采用控制變量法），再把其中的一張捏成紙團，讓它們從同一高度同時下落。

觀察到紙團先著地，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。（歸納小結(jié)，正確地提出問題）

物體下落的快慢和物體的輕重關(guān)系比較復雜，既不能說俞重俞快，也不能說俞輕俞快，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。這說明如果停留在“物體下落的快慢和輕、重有什么關(guān)系”這個問題上是找不到出路的，必須換個角度來研究這個問題。

那么，除了物體的重力外，影響物體下落快慢的因素還有什么呢？

分析得出是空氣阻力。影響空氣阻力大小的因素太復雜（物體形狀、速度大小、空氣密度等），引導得出最好先研究在沒有空氣阻力的條件下的落體運動。

把只在重力作用下，由靜止下落的物體叫做自由落體，這種運動叫自由落體運動。（提出假設(shè)，實驗驗證）

在沒有空氣阻力的情況下，輕重物體的下落快慢會怎樣呢？思維敏捷的學生對觀察、實驗得到的現(xiàn)象進行分析后會作出各種假設(shè)，學生們爭論不休，期盼結(jié)論。

（演示）取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，將紙片捏成團。讓硬幣與紙團從同一高度同時自由下落。

觀察到在空氣阻力可忽略時，兩者幾乎同時著地。結(jié)論：物體下落過程的運動情況與物體質(zhì)量無關(guān)。

（演示）錢羽管實驗。將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢.將羽毛和金屬片放入抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同。

做牛頓管對比實驗要注意：①抽氣達到一定的真空度時，應(yīng)先關(guān)閉錢毛管閥門，然后再停止泵的運轉(zhuǎn)；②先讓學生觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時下落，它們幾乎同時落到管底；③打開進氣閥，讓學生注意聽到進氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現(xiàn)象，再讓學生觀察羽毛、軟木塞或金屬在有空氣的牛頓管中同時下落，它們的下落快慢差別很大；④實驗時，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時出現(xiàn)同時下落的現(xiàn)象。

結(jié)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。

（展示最新的實驗證據(jù)）用多媒體系統(tǒng)播放有關(guān)資料。

自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生，在有空氣的空間里，如果空氣阻力的作用可以忽略不計時，物體的下落也可以看做自由落體運動。

1．自由落體運動

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2．特點

（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；

（3）做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢相同。

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 3 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。

【閱讀】請同學們閱讀下面的小資料，體會空氣阻力的影響。

氣體和液體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體，物體在流體中運動時，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運動的方向相反.汽車、火車、飛機等交通工具在空氣中運動，要受到空氣的阻力?？焖衮T自行車，我們就會感到空氣的阻力，輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。魚在水中游動、人在水中游泳，都要受到水的阻力。

流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關(guān)，速度越大，阻力越大.雨滴在空氣中下落，速度越來越大，所受空氣阻力也越來越大.當阻力增大與雨滴所受重力相等時，二力平衡，雨滴開始勻速下落。流體的阻力跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大。.跳傘運動員在空氣中張開降落傘，憑借著降落傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力，可以比較緩慢地降落。航天飛機著陸后，在飛機后面張開一面類似降落傘的裝置，加大阻力，以便較快地停下來。

流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系，頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種形狀通常叫做流線型。魚的形狀就是流線型的.為了減小阻力，小轎車、賽車、飛機、潛艇以及輪船的水下部分，外形都采用流線型設(shè)計。

一般來說，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力要小.氣墊船靠船下噴出的氣體，懸浮在水面上航行，阻力減小，速度很大。磁懸浮列車靠電磁力使列車懸浮在軌道上行駛，速度可高達500 km/h。

3．自由落體運動的性質(zhì) 【實驗探究】

按照教材第43頁的圖2.5－1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。

打點計時器固定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器。用手捏住紙帶，啟動計時器，松手后重物自由下落，計時器在紙帶上留下一串小點。仿照前面對小車運動的研究，測量重物下落的加速度。

改變重物的質(zhì)量，重復上面的實驗。

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(yīng)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(yīng)選用質(zhì)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?。?/p>

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2mm的紙帶才是有效的；（學生的疑問暫且不要解釋）

⑦教師一定要提醒學生思考討論，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。問題：完成實驗后，分析紙帶上記錄的運動信息，請思考下列問題：

4（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？

2（3）有的同學從實驗結(jié)果中得出x∝t，有的同學得出x∝t，你的結(jié)論又如何呢？（4）相鄰、相等時間間隔的位移之差有怎樣的關(guān)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(nèi)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(zhì)量的重物看紙帶上點子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論。

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。實驗探究結(jié)果：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

2也可用自由落體運動的閃光照片，測出有關(guān)的數(shù)據(jù)，結(jié)合結(jié)論Δx＝xⅡ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ＝?＝aT，定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動。

【課堂訓練】

意大利的城市比薩有座著名的塔，建于1173年，塔高55.4m，由于塔基問題，塔身發(fā)生傾斜，這正是理想的落體實驗場所。傳說，經(jīng)典力學與實驗物理學的先驅(qū)者伽利略為了證明他的論斷，曾于1590年的某天邀請了許多支持者和反對者到斜塔旁觀看他的實驗。只見伽利略一步一步登上塔頂，一手拿著一只1磅重的小球，另一手拿著一只10磅重的大球，在提醒觀眾注意后一松手，兩只球同時開始筆直下落，伽利略令人信服地勝利了。

這段描述今天已無從落實是否真實地發(fā)生過，然而比薩博物館至今還展覽著據(jù)說是當年伽利略用來做實驗的木球，比薩斜塔也由于這個傳說而更加聞名于天下了。

（1）請同學們補充上述實驗的結(jié)果──兩個各重1磅與10磅的球落地的先后情況是怎樣的？（2）這個實驗證明了什么結(jié)論？ 參考結(jié)果：（1）同時落地；（2）物體下落過程的運動情況與物體質(zhì)量無關(guān)。

二、自由落體加速度

（探索自由落體運動快、慢的本質(zhì)）前面我們多次提到物體下落的“快”、“慢”，這可以是指物體在一定時間內(nèi)下落距離的大?。ɑ蛳侣湟欢ň嚯x的時間長短），也可以指物體下落的速度大小。那么，對一種變速運動來說，最能反映它的運動本質(zhì)特點的物理量是什么呢？

引導得出是加速度，因此，我們的問題可以歸結(jié)為：①僅受重力作用的不同物體是否具有相同的加速度？②自由落體的加速度是多少？

2由公式x＝at/2，根據(jù)各不同物體下落相同距離的時間相同，得出自由落體運動的物體都具有相同的加速度。

1．重力加速度

在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。

2．重力加速度的方向

重力加速度的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。3．重力加速度的大小

2利用打點計時器打出的紙帶或閃光照片，可定量地計算出g＝9.8m/s。通過算g值理解自由落體運動 5 的加速度是一個定值（在同一地點），引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律。

讓學生看教材第44頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的？ 學生猜想，但不宜過多解釋。

越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高，重力加速度越大。

不同的地理位置，重力加速度的大小不同，隨緯度的增加，重力加速度值逐漸變大。通常情況下g 取229.8m/s，粗略計算時g 取10m/s。（初中學過的常數(shù)g＝9.8N/㎏，實質(zhì)上是這里的重力加速度）

【課堂訓練】

頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。圖2.5－4是小球自由下落時的頻閃照片，頻閃儀每隔0.04s閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。照片中的數(shù)字是小球距起落點的距離。

三、自由落體運動的規(guī)律

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。

1．規(guī)律

速度變化規(guī)律：v＝gt

1位移變化規(guī)律：x＝gt2

22．推論 v2＝2gx

v?v?v

2t中3．特點

v1∶v2∶v3?＝1∶2∶3 ? x1∶x2∶x3 ? ＝12∶22∶32 ? xⅠ∶xⅡ∶xⅢ? ＝1∶3∶5 ?

2Δx＝xⅡ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ＝ ? ＝gT 【討論與交流】

在現(xiàn)實中，雨滴大約在1.5 km左右的高空形成并開始下落，計算一下，若該雨滴做自由落體運動，到達地面時的速度是多大？遇到過這樣快速的雨滴嗎？據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8 m/s，為什么它們的差別會這么大？

參考：意大利物理學家伽利略得出了物體在只受重力的情況下（即不受阻力）由靜止開始的運動，叫

2自由落體運動。那么一切物體的下落都一樣快，加速度都為g＝9.8 m/s，在任意時刻物體的速度vt＝gt，12在任意時刻物體下落的高度h＝gt2，這樣，可以得出v＝2gh?，F(xiàn)在說說雨滴的下落是否是自由落體吧，2首先說說雨滴的形成：由于大量濕空氣的上升，隨著高度增加壓強逐漸減小，水蒸氣出現(xiàn)過飽和，使水蒸氣凝結(jié)而形成小水滴，大量小水滴聚集起來形成云.小水滴吸收水汽，形成大水滴，受重力開始下落，又與上升的熱水汽形成更大的水珠，這樣形成的水滴的下落是自由落體嗎?我們先假設(shè)水滴下落是自由落體，并

2且還假設(shè)云的高度為2000m，那么這樣的水滴下落到地面的速度有多大?由v＝2gh易計算得到v＝200m/s。

那么水滴在下落時的速度為什么會這么小?原因是水滴在下落時要與它正下方的小水滴（上升的水汽）相碰并吸收，由于小水滴的阻礙作用，減慢了它下落的速度，水滴下落的速度越大，這種阻礙作用越強，當水滴的重力與阻礙的力相等時，雨滴就會勻速下落。當雨滴的半徑大到某一程度時，受到氣流的影響而會分裂，較大的部分繼續(xù)下落，而較小的又會隨上升的氣流上升，又起到阻礙大水滴下落的作用，所以我 6 們看到的雨滴不會太大，就是這個道理，而且雨滴速度也不大，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s。

【小結(jié)】

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(nèi)容的有益補充。要突破此重點內(nèi)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v0＝0，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入計算。

自由落體運動是一種非常重要的運動形式，在現(xiàn)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、最基本的情況入手，抓住影響運動的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)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45頁“問題與練習”。

【做一做】

測定反應(yīng)時間

日常工作中，有時需要反應(yīng)靈敏。對于戰(zhàn)士、駕駛員、運動員等更是如此。從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動所經(jīng)過的時間叫做反應(yīng)時間。這里介紹一種測定反應(yīng)時間的簡單方法。

請一位同學用兩個手指捏住直尺的頂端（圖2.5－2），你用一只手在直尺下方做捏住直尺的準備，但手不能碰到直尺，記下這時手指在直尺上的位置。當看到那位同學放開直尺時，你立即捏住直尺。測出直尺降落的高度，根據(jù)自由落體運動的知識，可以算出你的反應(yīng)時間。

【做一做】

估測曝光時間

有一種“傻瓜”照相機，其光圈（進光孔徑）隨被拍攝物體的亮度自動調(diào)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圖2.5－3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2.5m。怎樣估算這個照相機的曝光時間？

板書設(shè)計

5．自由落體運動

一、自由落體運動 1．自由落體運動

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2．特點

（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；

（3）做自由落體運動的物體，在同一地點從同一高度下落的快慢相同。3．自由落體運動的性質(zhì)

自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

二、自由落體加速度 1．重力加速度 在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。

2．重力加速度的方向

重力加速度的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。3．重力加速度的大小

不同的地理位置，重力加速度的大小不同，隨緯度的增加，重力加速度值逐漸變大。通常情況下g 取229.8m/s，粗略計算時g 取10m/s。（初中學過的常數(shù)g＝9.8N/㎏，實質(zhì)上是這里的重力加速度）

三、自由落體運動的規(guī)律 1．規(guī)律

速度變化規(guī)律：v＝gt

1位移變化規(guī)律：x＝gt2

22．推論 v2＝2gx

v?v?v

2t中3．特點

v1∶v2∶v3?＝1∶2∶3 ? x1∶x2∶x3 ? ＝12∶22∶32 ? xⅠ∶xⅡ∶xⅢ? ＝1∶3∶5 ?

2Δx＝xⅡ－xⅠ＝xⅢ－xⅡ＝ ? ＝gT

教學反思

本節(jié)課最重要是對一些科學研究方法的教學，若僅僅是對這些知識的傳授而不重視科學物理研究方法的教學，則這堂還不能算是一堂成功的課。其次，在教學過程中應(yīng)多讓學生自己參與到探究活動中去，這樣讓學生自己做實驗探究出來的結(jié)果比教師告訴得到的結(jié)果印象要深刻的多，也讓課堂教學的師生互動有了更好的效果。另外，這節(jié)課要注重把實驗做好，如果實驗不成功，這節(jié)課就如同讓學生去死記幾個結(jié)論了，效果不好。

第三篇：高中物理必修1《勻變速運動實例——自由落體運動》教學設(shè)計

教學內(nèi)容為魯科版《普通高中課程標準實驗教科書·物理必修1》（20xx年8月第3版）第三章第3節(jié)（第46頁至第53頁）。它是在學習“勻變速直線運動規(guī)律”之后編排的，是勻變速直線運動的特例。通過對自由落體運動的研究，使學生既了解一種具體的運動，又鞏固勻變速運動規(guī)律，也加強了課本知識與實際生活的聯(lián)系；通過研究物理問題的基本思路和科學方法的學習，為今后研究“豎直上拋運動”和“平拋物體的運動”打下良好的基礎(chǔ)。本課利用閃光照片來研究物體運動的方法，也將在后續(xù)課程中應(yīng)用。因此，本節(jié)課是本章知識的復習課，是培養(yǎng)學生思維的研究課，是聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后繼學習的知識準備課。

本節(jié)教材有四個知識點。即：A．影響物體下落快慢的因素；B．自由落體運動的定義、性質(zhì)及特點；C．自由落體運動的加速度g；D．自由落體運動的規(guī)律。

各知識點是按知識的形成過程有機結(jié)合的。即：從對落體運動表象的觀察，到深層的分析和研究，由淺入深、由表及里逐一展開。具體說：先觀察軌跡，再判斷運動快慢，進而分析運動的性質(zhì)，確定運動加速度，最后明確運動規(guī)律。本節(jié)教材這樣編寫符合教育家贊科夫提出的“使學生理解學習過程”的原則，因此，在課堂教學過程中有必要遵循教材編寫意圖，按知識的形成過程進行教學。

學生學習情況分析

1、學生由于受日常經(jīng)驗的影響，對物體的下落運動普遍存在重快輕慢的錯誤認識。本節(jié)課擬通過學生之間的辯論，使學生明確認識到：日常見到的現(xiàn)象是因為受空氣阻力的影響的緣故，從而有效地消除學生的從生活中得來的錯誤觀念，培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的辯證唯物主義認識觀。

2、學生已學過“勻變速直線運動規(guī)律”的運動學知識，具備了一定的學習基礎(chǔ)，通過DIS傳感器直觀真實地得出自由落體運動的速度圖像后，由學生根據(jù)以前學過的圖像規(guī)律自行總結(jié)出自由落體運動的特點，利用“牛頓管實驗”中鐵片和羽毛同時落到底部的實驗現(xiàn)象引導學生根據(jù)已學知識推導出同一地點不同物體自由下落的加速度是相同的，得出自由落體加速度的概念，然后結(jié)合勻變速直線運動規(guī)律“水到渠成”地推導出自由落體運動的規(guī)律。

設(shè)計思想教學過程的優(yōu)化設(shè)計關(guān)系到課堂教學的質(zhì)量，教學目標的實驗、教學任務(wù)的完成都要通過教學過程來實施。本節(jié)課的主要教學思路如下：A．由一則生活引入新課，明確課題；通過一個小的演示實驗研究物體下落的運動；B．通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素，然后抓住主要因素，忽略次要因素，建立理想化過程，得出自由落體運動的概念；C．利用DIS傳感器定量分析，得出自由落體運動的性質(zhì)和特點。利用牛頓管實驗理論推導出同一地點不同物體的自由落體加速度是相同的；D．用前面學過的勻變速直線運動的規(guī)律及自由落體運動的特點總結(jié)出自由落體運動的規(guī)律（公式）；E．在“迷人小實驗”中，利用總結(jié)出的公式計算出一般人的反應(yīng)時間，與引入遙相呼應(yīng)，進行情感態(tài)度價值觀的教育。

教學目標

1、知識與技能：理解自由落體運動的實質(zhì)及相關(guān)概念，掌握自由落體運動的規(guī)律。

2、過程與方法：通過演示實驗讓學生從觀察實驗中分析歸納出自由落體運動的特點，培養(yǎng)學生將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的能力，歸納概括出物理概念和物理規(guī)律的能力。

3、情感態(tài)度價值觀：

（1）通過實驗、觀察、推理、歸納等科學知識和方法，培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認識觀；

（2）通過對自由落體運動的學習，培養(yǎng)學生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想；

（3）通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生追求科學真理的學習品質(zhì)。

（4）讓學生感受到物理與科學和社會、生活的聯(lián)系，感受到科學的現(xiàn)實性。使學生產(chǎn)生強烈的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理，初步領(lǐng)略科學的美妙與和諧，體驗解決問題時的喜悅。培養(yǎng)學生合作意識與協(xié)作精神。

教學重點和難點

重點：

認識自由落體運動是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運動，并能應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題．

難點：

（1）物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關(guān)系。

（2）同一地點自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。

教學過程設(shè)計

一、引入新課

同學們，在講新課之前，老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個江湖騙子在行騙，現(xiàn)在我將他的騙術(shù)再現(xiàn)一下：

這是一張百元鈔票，我捏住它的頂端，你用兩個手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準備，但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票，當看到我松手時，你就立刻去捏鈔票。

騙子說：“如果你能捏得住，百元鈔票歸你，如果捏不住，你只需給我五元錢”。

現(xiàn)在請三位反應(yīng)敏捷的同學上臺來試試，看能否捏得住鈔票。

事實證明，絕大多數(shù)人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局，揭示其中的科學道理，學習完本節(jié)內(nèi)容就知道了。

二、新課教學

[板書：第3節(jié)勻變速直線運動實例——自由落體運動]

師：現(xiàn)在我們來研究掛在細線下靜止的小球，小球受哪些力的作用？

生：重力和拉力

師：如果把線剪斷，小球下落后受什么力作用？

生：重力和空氣阻力（較?。?/p>

師：那么，小球?qū)⒃谑裁捶较蛏线\動？

生：沿豎直方向下落

演示：用火將繩子剪斷，小球下落。

這就是我們常見的物體自由下落的現(xiàn)象。將輕重不同的物體從同一高度同時靜止釋放，快慢相同嗎？（同學們七嘴八舌，主要有兩種看法：重的物體下落快、重的物體不一定下落快。）

[板書：一、科學探究1——輕重物體下落快慢相同嗎？]

師：贊成重的物體下落快的同學請舉手，贊成重的物體下落不一定快的同學請舉手。究竟哪種說法正確呢？現(xiàn)在我們來舉行一次小小的辯論賽吧。請剛才舉手的同學們各選出三名代表，坐到講臺的兩側(cè)來。

坐在講臺左側(cè)的代表隊為正方，他們的觀點是：重的物體下落快。坐在講臺右側(cè)的代表隊為反方，他們的觀點是：重的物體下落不一定快。每隊的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個?，F(xiàn)在各隊先討論5分鐘，可以利用桌面的器材設(shè)計實驗來論證本方的觀點。

正方甲生：同學們請看，將硬幣與紙片同時由同一高度靜止釋放，硬幣比紙片下落得快，說明重的物體下落快。（鼓掌）

反方乙生：將紙片捏成團，然后與硬幣同時由同一高度靜止釋放，兩者幾乎同時落到桌面上。說明重的物體下落不一定快。（鼓掌）

正方丙生：你們怎么證明是同時到達呢？根本看不清楚，硬幣肯定會更快到達桌面的，只是太快了，我們眼睛區(qū)分不出來。

反方丁生：將鐵球和鋁球同時由同一高度靜止釋放，大家認真聽聽，落到桌面時，聲音只有一個（演示），說明兩球是同時落到桌面的，也即快慢一樣。

正方丙生：落到桌面的聲音并不清脆，有些混濁，也許是兩個時間間隔太短了，我們的耳朵區(qū)分不出來。

反方戊生：我們假設(shè)“較重的鐵球下落得快”是正確的，那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落，跟鐵球單獨下落相比，誰下落得快？按正方觀點連在一起的兩球比鐵球重，應(yīng)該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后，下落得慢的鋁球要對下落得快的鐵球起阻礙作用，所以兩球連在一起時，應(yīng)該比單獨的鐵球下落得慢。由正方觀點推出了自相矛盾的兩個結(jié)論，所以說，正方觀點在邏輯上是站不住腳的，是錯誤的。（熱烈鼓掌）

正方同學面面相覷，啞口無言。

師：在剛才的激烈辯論中，正反雙方同學都能開動腦筋、積極思考，充分利用了桌面上的器材來論證已方的觀點，特別是反方戊生在實驗觀察效果不夠明顯的情況下，能利用我國古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想，推翻了正方的觀點，更是值得稱贊的。現(xiàn)在我宣布反方同學獲勝。（鼓掌）

師：重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么，物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢？為什么紙片捏成團后，重量未變，但下落得快呢？

生：因為物體自由下落時，物體除了受重力作用以外，還受到空氣阻力的影響，紙片捏成團后，重力作用不變，而空氣阻力的影響變小，所以下落得快。

師：如果沒有空氣阻力作用的話，物體自由下落得情況會怎樣呢？我們通過實驗來觀察這一情況。

演示：牛頓管實驗。

師：輕重不同的羽毛和金屬片在沒有空氣的空間自由下落，它們不受空氣阻力作用，下落快慢相同；若在有空氣的空間下落，它們受到空氣阻力作用時，下落快慢就不相同了。綜合上述實驗，得出結(jié)論：

[板書：若無空氣阻力作用，不同物體自由下落運動快慢相同。]

師：物理學中，把物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。而在日常生活中，物體下落不可能不受空氣阻力作用，如果空氣阻力相對于重力而言很小可忽略不計的話，物體由靜止下落的運動就可看成是自由落體運動，例如：鐵片與金屬小球從靜止開始下落的運動等等。所以自由落體運動是一個理想化過程。通過理想化突出主要因素，忽略次要因素，從而使問題簡單化，這是物理學中常用到的一種研究問題的科學方法。

我們可以看到自由落體運動的物體速度越來越大，是作勻加速運動嗎？

[板書：二、科學探究2：自由落體運動的特點]

師：我們曾用什么方法研究并判斷勻變速直線運動呢？

生：當相鄰且相等時間內(nèi)的位移之差Δs為定值時，小球作勻加速直線運動，且有

Δs=aT2。

師：留跡法是研究物理規(guī)律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。

課本第47頁的圖3—26是小球做自由落體運動的頻閃照片。限于時間關(guān)系，請大家在課后由該圖片上的數(shù)據(jù)判斷自由落體運動的性質(zhì)并計算其加速度。

現(xiàn)在我們用一臺較為先進的儀器——DIS傳感器來研究自由落體運動的性質(zhì)。

將重物和速度傳感器連在一起自由下落，通過電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時間圖像。圖像有什么特點，由圖像可以得到哪些結(jié)論呢？

生：自由落體運動的速度圖像為一條過原點的傾斜直線，說明了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

[板書：1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。]

師：在同一地點將兩個不同的物體靜止釋放，不計空氣阻力，它們運動的加速度相同嗎？大家可以根據(jù)剛才我們做過的牛頓管實驗中羽毛和鐵片的運動情況進行理論推導。請一位同學上臺演板。

學生演板：

即不同物體自由下落的加速度是相同的。

師： 在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，又叫重力加速度，通常用g來表示。

[板書：2、自由落體運動的加速度a=g，方向豎直向下。]

師：請同學們閱讀課本第48頁的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢？

生：不同緯度重力加速度的值不同，緯度越高，重力加速度值越小。

師：很好，請坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關(guān)，還跟高度等因素有關(guān)，這將在我們以后的學習中繼續(xù)學習。自由落體運動是v0=0，a=g的勻加度直線運動，我們能否利用以前學過的勻變速運動的公式推導出自由落體運動的`公式呢？

生：能。

由

師：很好。式中的s我們也常用h來替代。

[板書：三、自由落體運動公式 ]

師：請大家根據(jù)課本第49頁“迷你實驗室”中提示的方法，兩人一組，互測對方的反應(yīng)時間。（下臺詢問）絕大多數(shù)同學的反應(yīng)時間在0.15—0.18s之間，而百元鈔票長為15.6cm，一半長7.8cm，將h=7.8cm代入公式可得t=0.13s，可惡的騙子就是利用這0.02—0.04s的差距騙取人民的錢財?shù)?。希望大家通過本課的學習能夠理解“占小便宜吃大虧”、“天上不會掉餡餅”的人生哲理。

師：0.02s讓騙子的詭計得逞；0.02s楊利偉叔叔駕駛“神州五號”繞地球運行了約158m；雅典奧運會百米決賽賽場上蓋特林9秒85，奧比科維魯9秒86，格林9秒87。他們都只相差了0.01s，這是怎樣的差距？是從“金牌”到“銀牌”到“銅牌”的巨大落差，更是近在眼前卻難以逾越的無奈……。時間對于每個人來說都是寶貴的，同學們要珍惜屬于自己的分分秒秒，努力學習、快樂生活，將來成為一個對社會有貢獻的人。

課堂小結(jié)（1）我們運用了物理學中的理想化方法，從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運動的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了理想化的物理過程——自由落體運動，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。

（2）通過分析處理實驗數(shù)據(jù)，推出了自由落體加速度的概念，結(jié)合勻變速直線運動的規(guī)律推導出自由落體的運動規(guī)律，（3）同學們要學會研究問題的方法而不僅僅是知識本身，知識的結(jié)論當然重要，但更重要的是如何獲取知識和處理知識。

布置作業(yè)：

1、利用課本第47頁的圖3—26上的數(shù)據(jù)判斷自由落體運動的性質(zhì)并計算其加速度。

2、閱讀課本第50頁至52頁，完成第53頁練習5、6。

3、查閱資料，了解重力加速度的測量有什么實際意義。

4、由實驗測出的重力加速度的值比當?shù)貙嶋H的重力加速度的值小，試分析誤差來源。如何改進實驗可以減少誤差？

教學小結(jié)與反思

1、由一則生活見聞引出課題，較好地集中了學生的注意力，激發(fā)了學生強烈的求知欲，有效地調(diào)動了課堂氣氛。

2、通過實驗演示，激發(fā)學生的好奇心，培養(yǎng)學生的學習興趣，用火燒斷懸線，可避免剪刀剪斷懸線時對懸線橫切的不利影響，確保小球開始下落時初速為零。

3、通過“辯論賽”，引導學生動手、動腦、動嘴，自行設(shè)計實驗探究物理規(guī)律，很好地培養(yǎng)了學生團結(jié)協(xié)作、自主學習、勇于探索創(chuàng)新的精神，較好地訓練了學生的語言表達能力，讓學生充分體驗到了成功的喜悅。也使學生了解突出主要因素，忽略次要因素的哲學思想，逐步幫助學生樹立起辯證唯物主義的認識論。

4、為了保證學生有充足計算時間，特把頻閃照片的數(shù)據(jù)分析和處理放在課后進行。課內(nèi)則采用先進的DIS傳感器系統(tǒng)，直觀、真實、快捷地展示出自由落體運動的速度圖像，然后依據(jù)學生已有的知識和物理研究方法，通過數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)、類比遷移，由自己推導出自由落體的運動性質(zhì)和規(guī)律。

5、最后的“迷你小實驗”與引入遙相呼應(yīng)，及時對學生進行情感態(tài)度價值觀的教育，使學生建立正確的人生觀和價值觀。

6、本節(jié)課科學探究所花時間較多，沒有安排隨堂訓練，擬在下節(jié)課補充一節(jié)習題課。

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第四篇：高中物理必修1教案-《自由落體運動》案例

自由落體運動教學設(shè)計

王祥暉

一、教材內(nèi)容分析

《自由落體運動》是人教版高中物理必修一第二章第五節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是在學生學習了運動學的知識后編排的，是勻變速直線運動的特例。通過對自由落體運動的研究是對前面知識的復習和鞏固，同時也加強了課本與實際生活的聯(lián)系。

另一方面，通過實驗培養(yǎng)學生的自主、合作、探究的科學研究方法，為學生的終身發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。因此本節(jié)課是本章知識的復習課，培養(yǎng)學生思維的研究課，聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后面課程的知識準備的墊底課。所以本節(jié)課在本章中具有重要的地位和作用。

二、教學目標

（一）知識與技能

1.知道物體做自由落體運動的條件。2.掌握自由落體運動的特點和規(guī)律。

（二）過程與方法

1.培養(yǎng)觀察能力和分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力，會驗證勻變速直線運動。

2.通過分析，歸納出自由落體運動的速度，位移公式，培養(yǎng)分析、推理、綜合的能力。

3.通過實驗探究自由落體運動加速度的大小，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1.領(lǐng)悟突出主要因素，忽略次要因素的哲學思想。2.通過實驗探究，培養(yǎng)形成實事求是的科學態(tài)度。

三、教學重點、難點

重點：自由落體運動的性質(zhì)和規(guī)律。

難點：設(shè)計實驗并驗證自由落體運動為勻變速直線運動。

四、教學方法

實驗探索法、啟發(fā)式教學法、分析歸納法

五、教學過程

（一）新課的引入

從落體運動引入

圖片展示：下落的蘋果、跳傘運動，生活中存在著許多落體運動。

師：請同學們從生活經(jīng)驗出發(fā)對物體下落快慢情況提出自己的看法，并舉例說明。

說明：讓學生展示對物體下落已有的經(jīng)驗認識，并引導學生注意觀察身邊物理現(xiàn)象，體會到物理知識就在我們身邊，感悟物理規(guī)律研究的價值。預測：學生對物體下落的認識可能有下面幾種 1．重的物體下落快；例如：小石塊下落的比樹葉快 2．輕和重的物體下落一樣快；例如：小石塊和小紙團下落的一樣快 3．體積小的物體下落的比大的物體下落快；例如：小球下落的比氣球快 4．物體在下落過程中，速度越來越大；例如：小石塊下落 5．物體下落的很快，例如：從3層樓高出物體下落的樓底，只需1秒多一點時間 6．…… 師：二千多年前，古希臘哲學家亞里士多德提出：輕重不同的物體下落時，重的物體下落得快，輕的物體下落得慢。

這個觀點是否正確？由實驗驗證。

【演示實驗一】粉筆和紙片同時下落，可觀察到什么現(xiàn)象？ 重的物體下落快

【演示實驗二】取兩張相同的紙，剪去其中一張的一部分然后揉成紙團，再讓它們同時下落?？捎^察到什么現(xiàn)象？

輕的物體下落得快

【演示實驗三】粉筆和紙團下落，可觀察到什么現(xiàn)象？ 輕和重的物體下落一樣快 【演示實驗四】取兩張相同的紙，把其中一張揉成紙團，再讓它們同時下落?？捎^察到什么現(xiàn)象？

輕和重的物體下落不一樣快

師：那么為什么物體下落有這些相互矛盾的結(jié)論呢？是什么原因造成的？

說明：讓學生對已有觀點進行分析和比較，提出新的問題，然后對新問題進行進一步的研究。對已有現(xiàn)象和結(jié)論進行進一步的思考和分析是科學研究的起點。預測：學生分析出的原因可能是： 1．有沒有受到空氣阻力； 2．空氣阻力和物體的重力。站在巨人的肩膀上：介紹伽利略是如何對亞里士多德對物體下落的研究結(jié)論產(chǎn)生懷疑，通過推理進行進一步分析得出輕、重物體下落是一樣快的。分析方法如下：

在古希臘哲學家，亞里士多德認為物體下落的速度與物體所受的重力大小成正比，即重物比輕物先落地。伽利略用亞里士多德的觀點推出了互相矛盾的結(jié)果。他說如果重的物體先落地，那么把輕的物體和重的物體栓在一起，那么它比重的物體還重，根據(jù)亞里士多德的觀點它下落的地面的時間應(yīng)比重的物體短；但我們再根據(jù)亞里士多德的觀點，重物下落的比輕物快，那么在下落過程中，重物會受到輕物的牽扯而變慢，輕物會受到重物的牽扯而變快；那么拴在一起的物體下落的速度應(yīng)比重物下落的速度慢；這樣伽利略就用亞里士多德的觀點推出兩個互相矛盾的結(jié)論，這說明亞里士多德的觀點是有缺陷的，因此伽利略認為輕、重不同的物體它們下落的速度是一樣的。為了說明他對物體下落的結(jié)論是正確的的，據(jù)說他在比薩斜塔上把木球和銅球同時下落，發(fā)現(xiàn)它們幾乎同時落地。伽利略利用科學的思辨方法指出了亞里士多德對物體下落的觀點的矛盾通過實驗揭示了物體自由落體運動的規(guī)律。

猜想：如果沒有空氣阻力，輕和重的物體下落一樣快？

（二）自由落體運動

1、輕、重物體自由落體運動的過程運動情況一樣―――下落的一樣快

教師通過牛頓管演示實驗來證實在沒有空氣阻力的情況下，輕、重物體下落情況一樣。實驗裝置如右圖所示，在一根長約1.5m的玻璃管中，放入一些形狀和重力均不同的小物體，如羽毛、鐵片片。演示實驗時按如下步驟：

將玻璃管倒立過來，觀察物體下落情況。

師：從該實驗中，同學們看到什么現(xiàn)象，從這些現(xiàn)象中說明了什么問題？ 在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落的快慢是一樣的，這就是我們今天要學習的自由落體運動。

1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。（如果空氣阻力對物體影響很小，可忽略不計，那么，物體在空氣中從靜止開始下落的運動就可以看作是自由落體運動。）2.研究性質(zhì)：初速度為0 自由落體運動的加速度

師：自由落體運動的規(guī)律都相同，用什么物理量來表示自由落體的運動規(guī)律呢？

說明：在研究得出輕、重不同的物體自由落體運動的一樣快后，學生很可能會產(chǎn)生這樣的疑問，為什么輕重物體下落的會一樣快？其內(nèi)在原因是什么？產(chǎn)生這樣的疑問是非常好的，對這個問題的思考和討論正是揭示了力和運動之間的關(guān)系。但并不是本節(jié)課研究的主要問題；因此在此處，教師通過問題把學生的思維引導到研究自由落體運動規(guī)律這方面。如果學生有這方面的疑問，教師應(yīng)給以積極的肯定，并且鼓勵學生課可后給以解決。預測：學生對老師提出的問題可能的答案是 1．用物體的速度來表示 2．用物體的運動加速度來表示 引導學生認識到物體運動的加速度是用于確定物體的運動快慢，知道物體運動的加速度就能知道物體的運動速度的變化規(guī)律，知道物體的速度變化規(guī)律就能知道物體的位置變化規(guī)律，因此只要知道物體的運動加速度（和運動初速度）就能知道物體的運動規(guī)律。

師：那么如何測得自由落體運動的加速度呢？請思考測量重力加速度的實驗方案？

說明：自由落體運動是勻變速直線運動的一個實際例子，本節(jié)課目的不僅要讓學生認識到自由落體運動的規(guī)律，而且還要通過對自由落體運動的研究來加深對勻變速直線規(guī)律的掌握和應(yīng)用。因此可讓學生利用所學勻變速直線來設(shè)計來研究自由落體運動的運動規(guī)律。預測：學生設(shè)計的實驗方案可能是： 1．讓小球從高為h下落，測出下落所用時間t；那么自由落體運動的加速度h為g?2（此種方法由于物體自由落體運動很快，因此時間的測量較難；此種方t2法并不可行）?s2．利用打點計時來測量自由落體運動的加速度g?T這2（重物重力應(yīng)較大，樣才能使重物在下落過程中受到的阻力可以忽略不計，本實驗容易實現(xiàn)）?s3．利用閃光照片來測量自由落體運動的加速度g?T（本實驗實驗誤差最小，2但不容易在課堂上實現(xiàn)，但這種方法教師應(yīng)該給予介紹）在學生交流討論實驗設(shè)計的方案中，應(yīng)讓他們對各種方案闡述自己的觀點，反思方案中的問題。老師可根據(jù)教學實際情況安排實驗（打點計時器實驗）或直接給出打點器打出自由落體運動的紙帶（或自由落體運動的閃光照片），讓學生分析得出測量出自由落體運動的加速度―――重力加速度。

教師在學生算出重力加速度后，教師可以提供不同緯度上的重力加速度，讓學生發(fā)現(xiàn)地球不同緯度的重力加速度是不一樣的，它會隨緯度的增大而增大。（這點可以在學習萬有引力定律后給出更好，因此教師可以根據(jù)學生情況自行取舍；如果學生能提出為什么重力加速度會隨緯度的增大而增大？那么老師應(yīng)給以肯定，鼓勵學生探究其產(chǎn)生的原因）

4．自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用

生活中許多物體的下落都可以看成自由落體運動；如石塊下落、花盆下落……。

例題1：

例題二：

練習1：

2．請同學們利用刻度尺設(shè)計測量人的反應(yīng)時間

說明：在應(yīng)用物理規(guī)律時，不僅要做鞏固性練習，而且要結(jié)合實際問題情景讓學生在做的過程體驗如何應(yīng)用物理知識解決問題特別是方案設(shè)計的討論有助于促進學生各方面

第五篇：第5節(jié)體自由落體運動教學案

第5節(jié)自由落體運動教學案

學習目標:

1.理解什么是自由落體運動，知道它是初速為零的勻加速直線運動。2.知道自由落體運動的產(chǎn)生條件、特點。

3.知道什么是自由落體加速度，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.掌握自由落體運動的規(guī)律。

學習重點: 自由落體運動的規(guī)律及應(yīng)用。

學習難點：由落體運動的規(guī)律及應(yīng)用 教學過程

一、自由落體運動 1．定義： 2．特點：

3．性質(zhì)：初速為零的勻加速直線運動。4．自由落體運動的規(guī)律：

①速度公式：vt?gt ②位移公式：s?12gt

22③速度位移關(guān)系：vt?2gs

④平均速度公式：v?

2vt2

⑤△s=gT

二、重力加速度：同一地點，任何物體的自由落體加速度相同，跟物體的輕重無關(guān)。

重力加速度的方向始終豎直向下，大小跟高度和緯度有關(guān)。地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略計算時，可取10 m/s2。

例題講解

【例一】從離地500m的空中自由落下一個小球，不計空氣阻力，取g=10m／s2，求：

①經(jīng)過多少時間落到地面；

②從開始落下的時刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；

③落下一半時間的位移．

【例二】甲、乙兩球從同一高度處相隔 1秒先后自由下落，則在下落過程中（）

A．兩球速度差始終不變

B．兩球速度差越來越大 C．兩球距離始終不變

D．兩球距離越來越大

【例三】一個小球從塔頂自由下落，最后1s內(nèi)落下的距離是塔高的16／25，求塔

高。(取g=10m／s2)

【例四】 一物體從某一高度自由下落，經(jīng)過一高度為2m的窗戶用時間0.4s，g取10 m/s2。則物體開始下落時的位置距窗戶上沿的高度是多少？

【例五】如圖所示，一個吊在房頂長為1m的鐵鏈，在距離懸點 O正下方21m處有一點A。今將懸點剪斷，鐵鏈作自由落體運動，鐵鏈(本身)完全通過A點需多長時間?(g=lOm／s2)