第一篇：自由落體運動實驗的學習心得體會

自由落體運動實驗的學習心得體會

自由落體運動實驗是高中物理學習中需要掌握并且實踐操作的重要內容，在理解實驗理論發展的同時，也要明白實驗的基本特點。本文從自由落體運動實驗在學習中遇到的困難、實驗的心得體會，以及實驗的經驗總結三方面進行了簡單的分析與探索，以期為廣大高中生在研究自由落體實驗時提供一定的指導。

自由落體是一個物體在不受到任何阻力的情況下，只在重力作用下進行下降的運動。與初中學過的簡單物理實驗知識相比較，高中自由落體運動實驗包括到的知識點更加抽象，因此需要高中生在進行物理實驗學習與操作的時候，能靈活的計劃并且調控自己的學習過程。積極參加物理實驗活動，思考其中所蘊含的理論，從中總結出自由落體運動實驗的學習心得體會。

自由落體運動實驗學習的困難

早期對于自由落體運動進行研究的是亞里士多德，他所提出的理論在其后兩千多年的時間里有著重要的影響。后來物理學家伽利略所提出的觀點中，說明自由落體的運動速度是勻速變化的，要明白實驗的原理，首先要明白實驗的理論發展。很多同學認為自由落體實驗在學習上是相對困難的，進行實驗操作時，自己的思維理解能力不能跟上物理教師的思路，自由落體運動的公式不能靈活的運用到解題中。所以，在學習自由落體運動的實驗時，需要我們做到對待問題要有探索精神，以及公式的合理應用，歸納出實驗的學習心得，這樣才能提高對物理的學習能力。

自由落體運動實驗的學習心得體會

實驗前的學習心得。在學習自由落體運動實驗前，首先，要對實驗的基本原理進行提前的預習并了解自由落體運動的基本含義，以及其中的瞬移速度公式V=gt，位移的計算公式h=vt。其次，具體掌握在進行解題時，自由落體運動速度和位移的規律發展，最后，可以根據書本上的例題和實驗步驟進行簡單的解答和學習。

例如：一個物體A在做自由落體運動時，落地前距離地面的距離為500米，取g為每秒10米，計算出經過多少時間物體A可以到達地面？這類題屬于在物理書中基礎的探索實驗知識的題，根據分析可知其中H=500m，計算出下落的時間，根據位移公式可以直接得出落地的時間為t=10s。其中需要注意的是在空氣中，隨著自由落體運動速度的增加，空氣對物體的阻力也會加大。

實驗時的學習心得。要想解決自由落體實驗時遇到的困難，就離不開實驗操作時物理教師的指導，所以需要做的是仔細聽講、積極實踐到物理實驗操作中。根據物理教師提供的理論思維去解答問題，重點記住關鍵步驟，學會舉一反三，要做到能夠自己進行實驗操作，并分析其中的物體現象。

例如：在獨自操作剪斷繩子讓物體A做自由落體運動，從而得出在繩子被剪斷后，物體A在重力的作用下，從靜止開始運動，且物體下落的速度越快，探索其中包含了哪些因素？

我們知道物體在做自由落體運用時，其下落的速度快與慢，并不取決于物體的重量，而在于受到的空氣阻力。所以可以分析出物體下落的速度更快則受到的阻力小，下落的速度慢，受到的阻力更大。

實驗后的學習心得。實驗后對于物理實驗題的研究是非常重要的，在實驗前理論知識的熟悉與實驗時基本的操作，要進行總結與實踐。對知識點進行歸納訓練，從而加深對于自身的學習探究能力。將物理公式進行統一的整理，做好錯誤實驗題的歸納，以開闊性的思維方式對自由落體運動進行延伸，掌握勻變速直線運動的規律。

自由落體運動實驗的經驗總結

注重概念或理論的產生過程。高中物理實驗的學習前提是對基礎知識有一定的了解，查找相關自由落體運動的資料。明白每一個物理原理的發現都是一個漫長而艱難的過程，同時也會陷入一個自相矛盾的困境，而最后會經過時間的嚴格考證，才能得出最正確的結果。所以，無論是在研究實驗前還是在實驗后，要清楚地了解到物體運動的速度變化規律、位移變化規律和速度隨位移變化的規律。當物體下落時的初速度不為0的情況下，那么物體不能算是自由落體運動。

加強實踐能力，激發思維邏輯。可以通過自主實踐的方式進行物理學習，在生活中自由落體運動也被廣泛的用于各種活動中，例如降落傘的著陸、跳傘過程中的自由落體。在條件允許的情況下，從科學的角度出發，自己動手?M行簡單的實驗，在這個實踐的過程中總結歸納出物理現象，有利于邏輯思維的擴展。以多方位的角度思考問題發生時所產生的原因和結果，逐漸在實踐探索中形成系統的知識結構。這有助于我們在培養自身學習能力的同時，也能實現知識的靈活應用，這也是學習物理知識的重要手段。

在自由落體運動實驗的學習中，要找到合適的方法探究其中的理論，同時也要加強自身的實踐能力。一切實踐都是檢驗真理的標準，在不斷的自我練習中掌握物理的規律性。遇到難度較大的物理實驗時可以與老師或者同學討論，總結出自我學習心得，是學好自由落體運動實驗的關鍵方法。

第二篇：《對自由落體運動實驗的改進》

《對自由落體運動實驗的改進》

（一）、實驗原理及實驗裝置的設計

1、牛頓管的改進

以往我們所用的牛頓管，除了真空管外，在上方裝有一個磁鐵，可以使帶有鐵絲的羽毛和鐵片被吸附在上面，對此，我做了如下改進（如圖所示是結構圖，右上角是它的電路連接圖）：

（1）增強可視性。由于羽毛和鐵片較小，再加上玻璃管本身的反光影響，只有坐在前排的同學能看清楚管內的物體，而在后排的學生看管內的物體不是很清楚。于是，我在管壁外側加了一排發光二級管，可以采用發紅光的高亮二級管T5050組成的光帶。為了增強發光效果，在二級管外加一層反光板或包一層帶有反光膜的貼紙，在裝潢店有售的銀白色的及時貼就可以用。這樣，當羽毛和鐵片下落時，在紅光的照射下，在遠處座位上的同學也能看得清楚了。

（2）增強可控性。以往的牛頓管，在操作時，都是實驗者手持一塊磁鐵放在管子的上方，通過移去磁鐵來控制物管內物體的下落，這樣極易造成管子的晃動，可控性也不是很好，我是把上方的磁鐵改為電磁鐵，這樣可以通過開關來控制磁性的有無。從面增強了它的可操作性。

2、用作視頻投影的紙帶和直尺組合成的投影片

如圖所示，把一條在自由落體實驗中打出的紙帶，用雙面膠粘在硬紙板上，以便紙帶保持平整，并用字母標出典型的待測點。把一根刻度尺緊靠紙帶粘帖在下面且固定。這樣，當整個裝置被投影在大屏幕上時，不但使刻度清晰可見，更可以使學生很方便地讀出各點間的距離。并能由此計算出該紙帶的加速度。

3、錄制采訪視頻

課前事先錄制好一段視頻，這是兩位同學采訪了不同職業的人時的真實情景，視頻中的中學生向不同的路人提問：籃球和鉛球同時從空中釋放，哪一個先落地？為什么？

從錄制的情況來看，前一個問題，大家的回答都大同小異，而后一個問題的回答就顯得五花八門，十分有趣。這樣的情景安排在實驗之前，能夠激發學生的思辯意識，也能夠增強課堂的趣味性。（視頻長度大約2.5分鐘。）

（二）實驗效果

采用了以上的幾點實驗的改進措施后，增強了實驗的可視性和可操作性.另外，在實驗前通過視頻的播放也增強了實驗的趣味性，使得物理理論更貼近生活實際

第三篇：自由落體運動

自由落體運動

1．一個物體從 80m 高處自由下落，不計空氣阻力，g 取10 m/s2，求：（1）該物體經多長時間落到地面？（2）落地前的最后 1s 的初速度是多少？（3）在落地前最后 1s 內通過的高度是多少？

2．從離地面一定高度的空中自由落下一個小球，現測得小球下落時間為4s.求：(1)小球下落的高度H；(2)最后1s內的位移X；

(3)下落高度為總高度的1/4時的速度．

3．從距地面45 m的高處每隔相同的時間由靜止釋放一個小球，不計空氣阻力，取g=10 m/s2，當第7個小球剛釋放時，第1個小球恰好落地.求：(1)相鄰兩小球開始下落的時間間隔Δt為多大？(2)小球在第2秒內的位移大小是多少？

(3)第2個小球落地時，第3個小球與第5個小球間的距離是多少？

4．從離地的高空自由落下一個小球，取（1）經過多長時間落到地面；

（2）從開始下落時刻起，在第內的位移大小、最后內的位移大小；

試卷第1頁，總2頁，求：

5．物體自某高處自由下落，最后一秒下落的高度是65米，取總高度．，求物體下落的6．一小球自屋檐自由下落，能過窗口所用的時間Δt = 0.25s，窗高兩米。問窗頂距屋檐多高？小球由屋檐下落到窗頂所用時間是多少？（g = 10m/s2）

7．一根長15m的長桿。上端掛起，然后讓他自由下落，如圖所示，求：(1)桿到達離桿的下端5m處的A點時的速度(2)整條桿通過A點所需要的時間。（g=10m/s2）

8．一根細桿長3m，用短繩懸掛(繩長不計)，懸點下有一個2m高的窗，窗頂在懸點下8m處，今將繩剪斷，讓桿自由下落(g取10m/s2)則：（1）當桿下端到達窗頂時的速度為多少？（2）桿經過窗所用的時間是多少？

試卷第2頁，總2頁 本卷由系統自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。

參考答案

1．（1）4s（2）30m/s（3）35m 【解析】 【詳解】

（1）根據可知下落時間；

（2）由（1）所得結果可知，落地前最后1s就是第4s，這1s得初速度，也就是第3s的末速度，故有。則落地前最后1s初速度為：

；

．（3）落地前最后1s通過的高度為：2．（1）80m；（2）35m；（3）20m/s． 【解析】 【詳解】

（1）由自由落體運動的位移公式：H=

gt2＝×10×42m＝80m

（2）小球在前3s內的位移：h＝

gt32＝×10×32m＝45m

最后1s內的位移X：x=H-h=80-45=35m

（3）下落高度為總高度的1/4時：h′＝H/4＝20m 由位移-速度公式：2gh′=v2-0

所以：v＝【點睛】

本題考查自由落體運動規律，明確自由落體為初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，記住基本公式即可解答． 3．（1）0.5s（2）15m（3）20m 【解析】 【詳解】

答案第1頁，總4頁 本卷由系統自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。

（1）設第一個小球落地用時為t，根據自由落體運動位移時間關系 h=

gt2可得：；

則相鄰兩個小球下落的時間間隔為T=（2）小球

在第2

=0.5s； 秒

內的位

移

大

小

：

（3）第2個小球落地時，第3個小球與第5個小球間的距離是：

【點睛】

解決自由落體運動的題目關鍵在于明確自由落體中的公式應用，一般情況下，研究由落點開始的運動列出的表達式最為簡單；并且最好嘗試一題多解的方法，這樣可以練習靈活應用公式的能力．

4．（1）（2），【解析】

【解析】(1)由位移公式解得落地時間：(2)第內的位移：前內的位移為：

；

。最后內的位移等于總位移和前內位移的差，即5．45m

答案第2頁，總4頁 本卷由系統自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。

【解析】設總時間是，根據運動學公式得

故物體下落的總高度故答案為：．

點睛：設總時間為t，結合位移時間公式得出最后1s內位移的表達式，從而求出整個下落的時間，結合位移時間公式求出下落的高度。6．2.28m，0.675s 【解析】 【詳解】

設屋檐距窗頂高為H，水滴下落至窗頂用時為t，則水滴到窗頂過程中：H=

gt2 …①

水滴到窗戶底端過程中：H+2=

g（t+0.25s）2 …②

①②聯立解得：t=0.675s；H=2.28m 7．（1）v=10m/s（2）1s 【解析】

（1）到達A是的速度v：（2）通過A的時間為t桿長為L：得：．，解得，代入數據得

；，解8．（1）（2）

答案第3頁，總4頁 本卷由系統自動生成，請仔細校對后使用，答案僅供參考。

【解析】 【詳解】

（1）桿下端到達窗頂下落的高度為，有速度位移公式可得

；

（2）桿做自由落體運動，根據位移時間關系公式桿的下部到窗門頂的時間，桿的上部到窗門底的時間，故桿從門旁通過的時間：．

答案第4頁，總4頁，

第四篇：自由落體運動

課題

自由落體運動

安徽省舒城中學（231300）呂賢年

教 學 目 標：

1、知識目標：

（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律，能用勻變速直線運動的規律解決自由落體問題。

2、能力目標：

（1）培養學生的觀察能力和邏輯推理能力；

（2）進行科學態度和科學方法教育，了解研究自然規律的科學方法，培養探求知識的能力；

（3）通過對自由落體運動規律的應用，提高學生的解題能力。

3、情感目標：

（1）充分利用多媒體輔助教學、演示實驗和課本中的小實驗，讓學生積極參與課堂活動，設疑、解疑、探求規律，做到師生默契配合、情理交融，使學生始終處于積極探求知識的過程中，達到最佳的學習心理狀態。

（2）利用課后的閱讀材料，介紹伽利略上百次的對落體運動本質規律的探索研究，使學生體會到科學探索的艱辛，挖掘德育教育的素材。

教 學 重 點：僅受重力作用的不同物體，具有相同的重力加速度g。教 學 難 點：物體下落的快慢與物體所受重力的大小無關。教 學 方 法：多媒體輔助教學、實驗探索與設問點拔相結合。

教

具：硬幣1枚，與該硬幣等大的紙片1張；等大的厚大紙片(20cm×20cm)2張；輕與大紙片的小石子1顆；錢羽管及抽氣機1臺；米尺1把；多媒體教學系統及自制課件等。

設 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，進行科學態度和科學方法教育，培養學生靈活運用已有知識解決實際問題，根據實驗探求規律的能力等都是極為有利的，本節課在教學設計時突出以下幾個特點：

1.重視實驗：整節課由6個演示實驗、1個小實驗組成，通過實驗設疑、解疑、探求規律，又通過實驗鞏固所學的知識，充分體現了物理是以實驗為基礎的學科，體現科學實驗是揭示自然規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：本節課從教學目標的制定，到教學內容的安排與講述，都在這一方面進行了一些有益的嘗試。

4.充分發揮學生的主體作用：通過實驗探索、設問點拔，創設問題情境，引導學生積極參與，激發學習興趣，活躍課堂氣氛，調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。

5.層次分明：這節課的程序是：（1）通過對生活經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，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律。

一、復習提問

（屏幕顯示要復習的問題，提問學生，回答正確后，屏幕再顯示相關內容）初速度等于零的勻加速直線運動： 規律：速度變化規律 Vt＝at

位移變化規律

S＝at2/

2推論：Vt2＝2as

V＝Vt/2＝Vt中

特點：V1 ∶V2∶V3?＝1∶2∶3?

S1∶S2∶S3 ? ＝12∶22∶32? SⅠ∶SⅡ∶SⅢ? ＝1∶3∶5? ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝?＝aT2

二、新課教學

（展示目標，激起學生的求知欲）

關于落體運動，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。

（演示1）多種小物體的下落。指出在地面附近的任何物體，脫離支持物后，豎直落向地面的運動叫做落體運動。

落體運動的快慢與哪些因素有關呢？我們應該在什么樣的條件下研究落體的運動？落體運動的性質怎樣？遵循什么樣的規律呢？這就是本節要研究的問題。

（實驗設疑，引出矛盾的結論，揭示問題的復雜性）

（演示2）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3）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4）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，正確地提出問題，引出新課）

物體下落的快慢和物體的輕重關系比較復雜，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。

【板書】

（提出假設，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、實驗得到的現象進行分析后會作出各種假設，學生們爭論不休，期盼結論。

（演示5）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。（演示6）錢羽管實驗。

在抽去空氣的錢羽管內，金屬片、小羽毛、小軟木塞和小玻璃球等下落的快慢趨于相同。（多媒體展示，提供最新的實驗證據）用多媒體系統播放有關資料。

自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發生，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。【板書】

1、自由落體運動：

(1)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)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是相同的。（探索自由落體運動的性質）

從實驗中知道，自由落體運動是一種變速直線運動，這種運動是什么性質的運動呢？是一般的變速直線運動，還是勻變速直線運動呢？

（展示閃光照片，定性判斷）

從照片中可以看出，在相等的時間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運動。（體驗前人的研究方法）

很早就有人研究過自由落體運動的性質，比較典型的有古希臘的哲學家亞里士多德和意大利物理學家伽利略。

亞里士多德的研究方法：觀察與思考?物體下落的快慢由重力大小決定。伽利略的研究方法：巧妙的推理?提出假說?數學推理?實驗維?合理外推 利用課本后的閱讀材料《伽利略對自由落體運動的研究》自制課件，再現伽利略的推理研究過程，得出自由落體運動是一種勻變速直線運動。

伽利略對自由落體的研究，開創了研究自然規律的科學方法：抽象思維、數學推導和科學實驗相結合。愛因斯坦在《物理學的進化》中這樣評論：“伽利略的發現以及所應用的科學的推理方法是人類思想上最偉大的成就之一，而且標志著物理學真正的開端”。

（實驗直接驗證）

利用閃光照片或重物自由下落時打點計時器打下的紙帶，測出有關的數據，結合課本中習題（或學生實驗）中的結論ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝?＝aT2，定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動。【板書】

2、自由落體運動的性質：是一種初速度等于零的勻加速直線運動。（探索自由落體運動快、慢的本質）

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下落距離的大小（或下落一定距離的時間長短），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？

由公式S＝at2/2，根據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。【板書】

3、自由落體加速度：

(1)在同一地點，不同物體作自由落體運動時的加速度相同，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)不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情況下g 取9.8m/s2，粗略計算時g 取10m/s2。（初中學過的常數g =9.8N/㎏，實質上是這里的重力加速度）

(3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。（歸納自由落體運動的規律）

由于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規律及其推論都適用于自由落體運動，只要把V0取零，并且用g來代替加速度a就行了。【板書】

4、自由落體運動的規律：(1)規律：速度變化規律

Vt＝gt 位移變化規律

S＝gt2/2

(2)推論：Vt2＝2gs

V＝Vt/2＝Vt中

(3)特點：V1 ∶V2∶V3?＝1∶2∶3?

S1∶S2∶S3 ? ＝12∶22∶32? SⅠ∶SⅡ∶SⅢ? ＝1∶3∶5? ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝?＝gT2

三、鞏固應用

1、做一做：測定反應時間（詳見教材）

（學生對這個小實驗興趣極大，個個躍躍欲試，可多做幾位，g 取10m/s2，教師必須先測算出一些數據，做好準備）

2、某人要測一座高塔的高度，從這座塔頂上靜止釋放一個小石塊，測得石塊從釋放到落地時間是3.0s，問塔有多高？g取10m/s2。

3、有A、B兩個小球，在不同高度上做自由落體運動，A球下落1 s后，B球開始下落，兩球同時落到地面。已知B球離地面高度為15m，問A球從多高處下落？g取10m/s2。

四、總

結

本節課對自由落體運動進行了實驗、推理、探索，請同學們思考并回答下面的問題：

1、做自由落體運動的條件是什么？

2、為什么說自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動？敘述它的規律。

3、你對“科學實驗和科學推理是揭示自然規律的重要方法和手段”這句話是怎樣理解的。

第五篇：自由落體運動

《自由落體運動》探究式教學設計

本文就高中物理必修本“自由落體方運動”一課談談教學設想，具體分三個方面。【知識結構及教學目的要來的確定】

本節教材是作為勻變速運動規律的運用特例而編排的。通過本課的教學，使學生既了解一種具體的運動，又鞏固勻變速運動規律。同時也為學習選修本“豎直上拋運動”和“平拋物體的運動”奠定基礎。本課利用閃光照片來研究物體運動的方法，也將在后續課程中應用。

本節教材有五個知識點。即：A．落體運動是豎直向下的直線運動。B．自由落體運動的定義及特點（不同物體在同一地點，下落快慢相同）。C．自由落體運動的性質（初速為零的勻加速直線運動）。D．自由落體的加速度g。E．自由落體運動的規律。

各知識點是按知識的形成過程有機結合的。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，確定運動加速度，最后明確運動規律。本節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。

由現代教學論可知，教學目的要求的確定可從知識本身的理論價值和應用價值，知識的能力價值和教育功能四方面考慮。因此，從知識本身的理論價值和應用價值角度提出教學目的要求如下：

A．知道自由落體運動、自由落體運動加速度的概念。

B．理解自由落體運動的性質和規律，鞏固勻變速運動的有關知識。

在自由落體運動概念的形成過程中，伽利略用科學推理的方法，借助于理想實驗，揭示亞里士多德“重的物體下落快”這一論斷的錯誤。進而通過從簡單著手的科學研究方法，忽略空氣阻力這一次要因素，突出問題的本質，提出自由落體運動的概念。在自由落體性質這一知識點的形成過程中，伽利略采用實驗研究的方法，證明自由落體運動是一種初速為零的勻加速直線運動，改變了以往人們憑直覺判斷的研究方法，伽利略的實驗研究標志著物理學的真正開端。因此，從知識的能力價值和教育功能的角度提出教學目的要求如下： C．培養學生觀察能力和推理能力。D．初步了解研究自然規律的科學方法。（從簡單著手進行研究的方法和實驗研究的方法）

需要指出的是：在自由落體性質的研究過程中，伽利略所面臨的困難是巨大的。當時現成的計時儀器只有一根指針，鐘面上只刻有小時的刻度，若以小時為計時的最小單位進行自由落體運動的研究是十分困難的。對此伽利略首先提出用斜面“沖淡重力”的方法，通過對斜面上小球運動情況的研究來推斷自由落體運動的性質。但這仍是不夠的。由h?12at2可知，若h=100m，t=3600s，則a?6.5?10?4m/s2，顯然此時斜面的傾斜角已幾乎是0°，而此時斜面摩擦阻力的影響又是難以回避的，因此伽利略又進行了計時儀器的改進，并成功地制造了“水鐘”。“水鐘”的設計思想與中國古代“水漏”的設計思想是一致的，水經容器底部的小孔流出，通過流出水量多少的測量，來較精確地測定時間，從而完成了斜面上物體運動情況的研究。考慮到教學時間的限制，也為了更好地服務于教學目的，在課堂教學中應該突出對伽利略“用實驗驗證理論”觀點的重大意義進行宣講，而對具體的實驗方法和科學史料在以后的教學中再逐步進行介紹、滲透。

本節課的教學重點為：不同物體下落的加速度都是g。教學難點為：物體下落的快慢與物體所受重力無關。由于學生對重的物體下落快、輕的物體下落慢的印象很深，因此在課堂教學中必須精心設計實驗，用事實戰勝假象，幫助學生建立正確的觀點。

【教學方法】

由于本節教材有著廣闊的實驗背景和能力與方法教育的深厚內涵，因此本節課的教學擬采用觀察法。設計如下五個實驗：（1）燒斷懸線后小球下落的實驗；（2）等面積鐵片和紙片下落的實驗；（3）紙片和輕紙團下落的實驗；（4）等重的紙片和紙團下落的實驗；（5）錢毛管實驗。通過對各演示實驗和閃光照片的觀察分析，通過教師邊演示、邊啟發，讓學生邊觀察、邊思考，充分調動學生的積極性，達到上述教學目的與要求。

觀察法的教學模式是：A．創設情景，提出問題。B．明確觀察內容。C．觀察和記錄。D．分析歸納，得出結論。本課每一演示實驗的教學都應遵循這一模式，以提高教學效果，如演示實驗1的教學過程是：A．明確要研究一種常見的物體下落的運動，出示如圖所示裝置，提出：懸線斷后物體運動情況如何？B．向學生指出：先觀察小球下落的軌跡，是直線還是曲線，是水平還是豎直的？C．進行演示，用火燒斷懸線，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。D．提問學生，得出：物體下落的軌跡是一豎直方向的直線。

觀察法進行教學的目的，在于學生觀察能力的培養，因此在教學過程中，還要讓學生做到以下三點：A．學會觀察的方法。如在實驗2到實驗5的教學過程中，對兩物體下落快慢的比較，通過物體運動的初、末狀態的比較來進行。在開始下落瞬間觀察兩物體是否同時、同高、無初速，在落到桌面上的瞬間通過眼看耳聽來進行判別。B．學會對現象作準確、條理的分析和描述。如在利用自由落體的閃光照片研究自由落體加速度的教學過程中，要求學生由小球運動軌跡是豎直的直線、運動方向向下，得出小球的瞬時速度方向為豎直向下；由照片中相鄰兩小球間隔逐漸增大，得出在每一段閃光時間間隔內物體的平均速度逐漸增大；再結合自由落體是勻變速直線運動，得出小球的瞬時速度逐漸增大，從而得出自由落體加速度方向為豎直向下。C．善于從觀察中發現問題。如利用自由落體的閃光照片測定重力加速度大小的過程中，通過用刻度尺測出小球間距，求得的重力加速度值小于9.8m/s2，使學生了解閃光照片中標尺的作用。在實驗5錢毛管實驗的教學過程中，通過正誤實驗操作的對比，使學生領悟到：錢毛管由水平位置轉為豎直時應保持上端不動，從而使金屬片和羽毛在剛開始下落時速度為零；在學生觀察到真空中金屬片和羽毛下落快慢相同的現象后，提問學生：生活中有沒有輕重不同的物體下落快慢相同的現象。啟發學生：若重的物體壓住了輕的物體，也會使物體下落快慢相同。再進行演示：在真空中羽毛在上、金屬片在下時兩物體下落快慢相同，從而使學生真正建立起：忽略空氣阻力時，物體下落快慢相同的觀點。

【教學過程及實驗和例題的講解】

教學過程的優化設計關系到課堂教學的質量，教學目標的實驗、教學任務的完成都要通過教學過程來實施。本節課的主要教學過程如下：A．引入新課，明確課題。研究物體下落的運動；B．實驗演示，定性研究。得出：自由落體運動的概念特點；C．利用閃光照片，定量分析。得出：自由落體的性質和自由落體加速度；D．應用和鞏固練習。得出自由落體運動的規律，進行例題教學。

圍繞著物體下落快慢與所受重力無關這一難點設計的系列實驗（實驗2—5），具體安排如下：

由于“重的物體下落快”這一錯誤的生活經驗，總是存在于大多數學生頭腦中。因此安排實驗2：鐵片和等面積紙片下落，讓學生觀察到“重的物體下落快”的現象，暴露出學生原有的錯誤觀點。再通過實驗3：取二張相同的紙，剪去其中一張的部分并揉成團再同時下落，讓學生觀察到“輕的紙團下落快”的現象。通過強烈的對比，激發學生的興趣，促使學生積極地思考。然后安排實驗4：讓等重的紙片和紙團下落，使學生觀察到“等重的物體下落快慢不同”的現象。使學生跳出物體下落快慢與重力相關的思維怪圈，去分析空氣阻力的影響。降低了分析的難度，符合贊科夫提出的“使班上所有的學生（包括最差的學生）都得到一般發展的原則”。通過對空氣阻力的分析，使學生意識：空氣阻力的影響使得物理現象復雜多變，一時難以抓住問題的本質。從而啟發學生：從簡單著手，忽略空氣阻力的影響，進而引出實驗5：錢毛管實驗。使學生建立：“忽略空氣阻力時，同一地點物體下落快慢相同的”觀點。

上述實驗各具目的、有機結合。從實驗2引出錯誤（這是糾正錯誤的前提），實驗3提出問題，激發興趣，到實驗4進行鋪墊，幫助分析，實驗5解決矛盾，得出結論。一環緊扣一環，一氣呵成。

例題的教學不僅要起到對課堂所學知識的鞏固和提高作用，還要起到深化和活化的作用，同時又是教學過程中的一個反饋手段。本課例題選用教材后面練習題（1），即：為了測出井口到井里水面的深度，讓一個小石塊從井口下落，經過2．0s后聽到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的深度（不考慮聲音傳播所用的時間）。之所以選用這個題目而不用課文中的原例題，原因有二：A．讓學生養成獨立思考的習慣，真正檢驗學生對課堂教學內容的掌握程度，避免出現部分學生不深入分析，依賴課文進行題解的錯誤做法。B．結合例題，介紹測量變換的物理思想，使學生了解：依賴于某一物理過程，可用測量時間的辦法來求得空間的尺寸。

通過例題的教學還要使學生逐步領會到物理公式是描述物體運動的規律，而不是簡單地反映一些“數”之間的聯系。具體講解過程如下：首先通過分析使學生明確：小石塊下落過程空氣阻力較小可忽略，且釋放小石塊時初速為零。即：小石塊作自由落體運動；再根據不考慮聲音傳播所用時間，得出小石塊的運動時間是2．0s；然后利用自由落體運動規律求得：井口到水面的深度h ?12gt2?19.6m。