第一篇：自由落體教案

《自由落體運動》教案

孫耀云

【教學(xué)目標(biāo)】

一

知識與技能

1、知道什么是自由落體運動，理解它是初速度為零的勻加速直線運動。

2、理解自由落體的加速度，知道它的大小、方向，了解它的變化。

3、掌握自由落體的規(guī)律，并能用它解決實際問題。二

過程與方法

1、通過演示實驗讓學(xué)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(xué)生將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的能力，培養(yǎng)學(xué)生概括物理概念、歸納物理規(guī)律的能力。

2、通過實驗探究自由落體運動的性質(zhì)和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生運用理論與實驗相結(jié)合方法解決問題的能力。三

情感態(tài)度和價值觀

1、通過演示實驗和學(xué)生分組實驗，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生認(rèn)識自然、主動探究科學(xué)的熱情，并使學(xué)生學(xué)會交流與合作。

2、通過對自由落體規(guī)律應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)對現(xiàn)代文明的重要作用，進而對科學(xué)產(chǎn)生親近感，對物理產(chǎn)生濃厚的興趣。

【教學(xué)重點】（1）自由落體運動的性質(zhì)。

（2）對不同物體自由下落的加速度都是g的理解。

突破方法：學(xué)生親自動手實驗，得出自由落體的的運動性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上計算出加速度g，得出不同物體自由下落的加速度都是相等的結(jié)論。

【教學(xué)難點】 物體下落的快慢與物體所受重力無關(guān)。

突破方法：由于學(xué)生對重的物體下落快、輕的物體下落慢的印象深刻，因此課堂上引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計實驗，逐步糾正以往錯誤觀點，幫助學(xué)生建立正確的觀點。

【教學(xué)方法】 以探究式為主，結(jié)合問題法、演示法、啟發(fā)法、歸納法、多媒體輔助法等

【教學(xué)用具】紙片若干張、打點記時器、多媒體課件等 【課時安排】 1課時

教學(xué)過程 一 誘思探究

用flash模擬1991年5月11日《北京晚報》報道的一則新聞：一位青年奮勇接住一個從15層高樓窗口跌出的孩子。

師：看到此驚險的一幕，同學(xué)們對青年的救人事跡表示情感共鳴的同時，能否用科學(xué)的觀點去解釋小孩的被救？ 生：討論、交流。

師：通過今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你們就可以解決這個問題了。二 探究學(xué)習(xí)

1、自由落體運動模型的探究

（1）物體落體運動快慢的決定因素

師：展示兩幅圖片，要求學(xué)生認(rèn)真觀察：露珠、蘋果的運動存在哪些共性？如果讓它們同時從樹上掉下，哪個先落地？ 生：發(fā)表自己的觀點。

師：如果現(xiàn)在提供輕重不同的兩個物體，你們認(rèn)為，應(yīng)該是重的物體下落快還是輕的物體下落快？

能否用實驗來證明你們的觀點。

提供的實驗器材有：光盤、與光盤形狀相同的紙片若干張

生：甲：演示

將光盤與紙片同時從等高處釋放

現(xiàn)象

光盤下落快

結(jié)論

重的物體下落快

乙：演示： 將紙片揉成團，與光盤從等高處釋放

現(xiàn)象： 紙片先落地

結(jié)論： 輕的物體下落快

丙： 演示： 取兩張紙片，將其中一張紙片揉成團，將它們從等高處

同時下落

現(xiàn)象： 紙團先落地

結(jié)論： 并非重的物體下落快

師：為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象呢？

生：可能是空氣阻力的原因。

師：如果沒有空氣阻力，將會怎樣呢？

生：不同物體下落快慢一致。

師：現(xiàn)在我們一起來做實驗，驗證你們的猜想正確與否。

演示： 牛頓管實驗

現(xiàn)象： 在真空環(huán)境中，鐵片、羽毛同時落到管底；

有空氣進入時，鐵片比羽毛先落到管底。

實驗表明：在沒有空氣阻力時，任何物體下落都一樣快，與物體的重量無關(guān)。

（2）自由落體運動

定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。條件：a、由靜止開始下落

b、下落過程中只受重力

師：自由落體運動只能在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在現(xiàn)實生活中，它是一種理想化的物理模型，但它還是有實際意義的。在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可近似看做是自由落體運動。例如：粉筆頭的下落。

2、自由落體運動性質(zhì)的探究 師：自由落體運動是加速運動，但它是勻加速還是變加速呢？ 生：猜想

師：同學(xué)們能否設(shè)計實驗來驗證自己的猜想嗎？

生：以小組為單位，先單獨思考，后組內(nèi)討論再課上交流，匯報實驗方案。

方案一：用光電計時器，測出小球自由落體時經(jīng)過不同位置時的時間和位移，分析位移和時間的關(guān)系得到結(jié)論。（受到教材p44“做一做”啟發(fā)設(shè)計而成）

方案二：用打點計時器，分析紙帶上各點的分布情況得到結(jié)論。師：這節(jié)課我們就用打點計時器來探究物體自由落體的性質(zhì)。生：動手實驗、測量并處理數(shù)據(jù)。

甲：

?x = 恒量

乙：

x1 :x2 : x3 : x4 :x5 = 1 : 3 : 5 : 7 : 9

得出結(jié)論：自由落體運動是勻加速直線運動

師：提供另一種實驗方案——頻閃照相，由于實驗條件的限制，只通過課件了解有關(guān)頻閃照相的原理及實驗過程。

3、自由落體加速度的探究

師：根據(jù)剛才測得的實驗數(shù)據(jù)我們能否計算出自由落體的加速度值。生：計算加速度大小并匯報計算結(jié)果。

師：計算結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，在誤差允許的范圍內(nèi)，計算值應(yīng)該是相同的。師：你們認(rèn)為自由落體的加速度跟哪些因素有關(guān)？組織學(xué)生閱讀書本表格。

生：分小組討論、交流、發(fā)表意見。

師：歸納總結(jié)：同一地點，一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度（free-fall acceleration），也叫重力加速度（gravitational acceleration）用g表示，方向豎直向下。

地球上不同緯度，g值不同，通常的計算，g值可取9.8m/s2或取10m/s2，本書中，如果沒有特別說明，都按g=10 m/s2進行計算。

為什么不同緯度重力加速度不同？大膽猜想，課后可以查找有關(guān)資料，了解和嘗試解釋。

4、自由落體運動規(guī)律的探究

師：引導(dǎo)學(xué)生通過“勻變速直線運動的規(guī)律”類比，啟發(fā)學(xué)生推導(dǎo)“自由落體運動”的規(guī)律。生：推導(dǎo)公式

師：歸納：速度公式：v?gt

位移公式：x?12gt 2位移、速度關(guān)系式：v2?2gx 師：接下來我們對自由落體運動規(guī)律加以應(yīng)用。

展示課本“做一做”中有關(guān)測定“傻瓜”照相機的曝光時間問題。請同學(xué)們根據(jù)提供的數(shù)據(jù)計算“傻瓜”照相機的曝光時間。生：計算，得出該“傻瓜”照相機的曝光時間約為0.02s。

三 課堂小結(jié)

這節(jié)課主要通過對落體運動的體驗，建立理想化的物理模型——自由落體運動，并通過實驗探究了自由落體運動的性質(zhì)，推導(dǎo)出運動規(guī)律，要求學(xué)生能靈活應(yīng)用。

四 探究作業(yè)

1、教材P47 第2、4 題

2、做一做：一深井中有少量水，請你利用自由落體規(guī)律設(shè)計一種測量井深的辦法。

五 板書設(shè)計

定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。

性質(zhì)：是初速度為零的勻加速直線運動。

自由落體運動重力加速度大?。阂话鉭 = 9.8m/s2或g = 10m/s

方向：豎直向下 速度公式：v?gt

規(guī) 律位移公式：x?12gt 2 位移、速度關(guān)系式：v2?2gx

第二篇：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(xué)目標(biāo)

1：認(rèn)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(xué)方法，重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>

二、教學(xué)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(xué)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(xué)方法

體現(xiàn)新課程的理念，實驗參與與自由討論相結(jié)合，并在體驗中掌握學(xué)習(xí)方法

五、教學(xué)儀器

多媒體課件、牛頓管、小紙片、打點計時器、鐵架臺、紙帶、質(zhì)量不同的重物等。

演示實驗1： 觀察質(zhì)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(xué)生猜想：金屬片先落地。

學(xué)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(fù)上面的探究實驗，二者是否同時落地？ 學(xué)生猜想：金屬片先落地。

實驗現(xiàn)象：金屬片比紙片先落地，但與紙團下落的時間大大縮小。

學(xué)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(zhì)量有關(guān)嗎？

學(xué)生分組進行實驗探索，最后請同學(xué)演示，并說明實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論：物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān)。

多媒體演示：

比薩斜塔實驗。

觀察現(xiàn)象：輕的物體和重的物體，同時落地?？偨Y(jié)：物體下落快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。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(dāng)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(xué)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(zhì) 1：請同學(xué)們根據(jù)所學(xué)過的知識進行假設(shè)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(xué)們根據(jù)實驗器材設(shè)計合理的實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)記錄表格，驗證猜想。

數(shù)據(jù)處理，作出v-t圖像

指導(dǎo)學(xué)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(jié)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(dāng)?shù)刂亓铀俣龋⒅笇?dǎo)學(xué)生看課本中的表格 課堂小實驗

請一位同學(xué)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(dāng)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(yīng)時間，你想知道這樣做的原理嗎？ 鞏固練習(xí)

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(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(yīng)運動時間即為曝光時間。設(shè)開始下落點為O，由照片可發(fā)看出AB長對應(yīng)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(jié)：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(zhì)：

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

第三篇：自由落體教案

“自由落體運動”教案

第3章第3節(jié)

一、教學(xué)目標(biāo)

1：認(rèn)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(xué)方法，重點培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰屯评砟芰Α?/p>

二、教學(xué)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(xué)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(xué)方法

體現(xiàn)新課程的理念，實驗參與與自由討論相結(jié)合，并在體驗中掌握學(xué)習(xí)方法

五、教學(xué)儀器

多媒體課件、小紙片、紙帶、質(zhì)量不同的重物等。

六、教學(xué)過程

一、導(dǎo)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(rèn)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(xiàn)象？ 生：鋼球落得快

師：對，這就是我們的生活經(jīng)驗——重的物體下落的快，這也是公元前4世紀(jì)的希臘哲學(xué)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(xué)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(shù)學(xué)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(xué)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(xué)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(jié)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(dǎo)學(xué)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(nèi)的位移差為定值進行推導(dǎo)。方法二：證明連續(xù)相鄰相等的時間內(nèi)位移之比是連續(xù)的奇數(shù)比。）

（設(shè)計說明：這種方法先猜想后用實驗驗證的方法也是科學(xué)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(jié)論：自由落體運動的性質(zhì)：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(xiàn)象：輕的物體和重的物體，同時落地。總結(jié)：物體下落快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。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(dāng)?shù)刂亓铀俣?，并指?dǎo)學(xué)生看課本中的表格 課堂小實驗

請一位同學(xué)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(dāng)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(yīng)時間，你想知道這樣做的原理嗎？ 鞏固練習(xí)

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(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(yīng)運動時間即為曝光時間。設(shè)開始下落點為O，由照片可發(fā)看出AB長對應(yīng)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(jié)：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(zhì)：

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越小．

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

第四篇：《自由落體》教案

活動目標(biāo)

1.了解簡單的自由落體現(xiàn)象，能探索并發(fā)現(xiàn)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(xué)探索活動。

活動準(zhǔn)備

1、物質(zhì)準(zhǔn)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(jīng)驗準(zhǔn)備：幼兒已學(xué)會了不同線條的畫法。

活動過程

一、視頻導(dǎo)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(zhǔn)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(zhuǎn)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(xì)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(dǎo)幼兒用簡單的語言描述觀察到的現(xiàn)象并嘗試用動作表現(xiàn)

5.梳理小結(jié)

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

2008級物理學(xué)一班

張晴晴

106012008042

自由落體運動

內(nèi)容與地位

本節(jié)為《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》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(nèi)容，內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中這節(jié)有關(guān)的條目是：（1）通過史實，初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用。(2)經(jīng)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(xiàn)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(xué)研究方法對物理學(xué)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(xiàn)象，學(xué)生對物體的下落運動已有自己的認(rèn)識，這可以作為教學(xué)的起點，通過實驗和科學(xué)的辨析，認(rèn)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(xué)習(xí)過程中要讓學(xué)生逐步體會伽利略的“提出假設(shè)-數(shù)學(xué)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(xué)的實驗方法，促進了物理學(xué)的發(fā)展，為人類認(rèn)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(xué)過程還應(yīng)讓學(xué)生感受科學(xué)家的探索精神。

一.教學(xué)目標(biāo)

(一)知識與技能

1、理解自由落體運動的條件和性質(zhì)，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(xué)生的觀察概括能力,通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí),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(xué)研究方法對物理學(xué)發(fā)展的作用

(三)情感.態(tài)度與價值觀

1、通過科學(xué)史的簡介,感受前人崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)態(tài)度。促進學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。

2、通過學(xué)習(xí)伽利略的嚴(yán)謹(jǐn)邏輯推理,給學(xué)生以科學(xué)方法論的教育

二、教學(xué)重點、難點

本節(jié)課的教學(xué)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(xué)思維方法。

三、教學(xué)方法

講授法和實驗探究相結(jié)合的教學(xué)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(xué)一班

張晴晴

106012008042

四、教學(xué)用具

多媒體,硬幣,紙片 五.教學(xué)過程

1、創(chuàng)設(shè)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(xiàn)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(xué)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(xué)家亞里斯多德就開始思考這個問題，他就認(rèn)為：重物比輕 物先落地。大家是不是這么認(rèn)為的呢？下面我們一起來探究一下。教師：老師現(xiàn)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(xué)們認(rèn)真觀察下這 次的現(xiàn)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(zhì)量沒 有必然聯(lián)系。

教師：那現(xiàn)在同學(xué)們認(rèn)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(fù)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(xué)生綜合分析后回答：應(yīng)該相同。

師：大家都猜想應(yīng)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(xué)一班

張晴晴

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(jīng)把管內(nèi)的空氣抽的很稀薄，可認(rèn)為軟木塞和羽毛是在沒有空氣的空間下落?，F(xiàn)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(dá)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(dá)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(jì)末，科學(xué)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(lǐng)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(shè)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(zhì)量較小的小球和一個質(zhì)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(xué)生：大球。

師：為了描述方便，我們假設(shè)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(yīng)當(dāng)比原來10磅的球快。速度應(yīng)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(yīng)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(xiàn)了什么？根據(jù)亞里士多德的觀點推出了兩個自相矛盾的結(jié)果。綁在一起都是11磅重，質(zhì)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(fù)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(xué)一班

張晴晴

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

因此，物理學(xué)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(xué)們根據(jù)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(xiàn)實生活中有沒有存在嚴(yán)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(xiàn)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(yuǎn)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(xiàn)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(zhì)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(jīng)學(xué)習(xí)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(yīng)該是勻加速直線運動

師：那同學(xué)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(xué)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(jīng)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(xué)一班

張晴晴

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

學(xué)生：連續(xù)相等時間內(nèi)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(zhì)：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(xué)到黑板上來算）生：10 ms2

師：科學(xué)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(xué)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(shù)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?。和ǔＨ=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(xué)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(xué)生：能。教師：為什么？ 2008級物理學(xué)一班

張晴晴

106012008042 學(xué)生：因為它的質(zhì)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(jié)論，是不是勻加速直線運動？ 學(xué)生：是。

教師：你判斷它是勻加速直線運動的依據(jù)是什么？ 學(xué)生：教師：什么是。？

學(xué)生：連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差。

教師：所以，自由落體運動的性質(zhì)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(yīng)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(chǎn)生的？ 學(xué)生：重力。

教師：那它的方向就應(yīng)該和重力一樣，向哪？ 學(xué)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(xué)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(yīng)該是多大呢？請觀察47頁的表格，估計一下。學(xué)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(xué)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(xué)一班

張晴晴

106012008042 教師：它的值變化得大不大？ 學(xué)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(xué)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(jù)勻變速直線運動的公式，推導(dǎo)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(jù)定義，只受重力作用說明它的 學(xué)生：加速度等于重力加速度即

教師：由靜止下落說明—— 學(xué)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(yīng)用：。。。。。。。。。

A．估算從四樓涼臺上下落的花盆，經(jīng)過多長時間到達(dá)地面，到達(dá)地面速度多大？（該例題讓學(xué)生體驗物理現(xiàn)象就在我們身邊，體驗自由落體運動的快慢。讓學(xué)生學(xué)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(jù)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(xué)一班

張晴晴

106012008042 老師在學(xué)生解題的過程中，應(yīng)教學(xué)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(yīng)對結(jié)論進行進一步的討論。如：問四層樓掉下的花盆到達(dá)地面所用時間1.36s是長還是短？那么住在高樓同學(xué)應(yīng)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(xué)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(dāng)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(xué)習(xí)課題鼓勵學(xué)生參考伽利略《兩種新科學(xué)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(xiàn)在就讓我們一起來走進這段歷史。

首先伽利略根據(jù)觀察，大膽提出猜想，他認(rèn)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(shù)學(xué)推理出發(fā)，根據(jù)加速度為零的位移公式，s1s推導(dǎo)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?？?，在當(dāng)時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(dāng)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(dāng)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(dāng)小球開始下滑的時候水就開始滴了，當(dāng)小球剛好到達(dá)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(xiàn)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(xiàn)2比值還是保持不變，于

t是又再增大一點進行實驗，結(jié)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(shè)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(xué)一班

張晴晴

106012008042

2．特點：

(1)只受重力作用。

(2)從靜止開始下落。

3．性質(zhì)：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．大小：通常取g=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(yīng)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(yīng)用

12gt2

七、教學(xué)反思