第一篇：自由落體運動 教案 教學設計 霍邱何偉 (定稿)

§2.4 自由落體運動

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的運動軌跡并能自主進行分析

3．知道自由落體的加速度，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律推出自由落體運動規律，并能運用自由落體規律解決實際問題

5．初步了解探索自然規律的科學方法，培養學生的觀察、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，定量的測定重物自由落體的加速度，探究運動規律的同時讓學生進一步體驗科學探究方法

1．培養學生利用物理語言歸納總結規律的能力

2．引導學生養成進行簡單物理研究習慣、根據現象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隨時間緯度變化的規律 4．教師應該在教學中盡量為學生提供制定探究計劃的機會，根據學生的實際能力去引導學生進行觀察、思考、討論和交流 情感態度與價值觀：

1．調動學生積極參與的興趣，培養邏輯思維能力及表述能力

2．滲透物理方法的教育，在研究物理規律的過程中抽象出一種物理模型——自由落體

教學重點：

自由落體運動的性質和規律。

教學難點：

設計實驗并驗證自由落體運動為勻變速直線運動。

教學方法：

實驗探究法、比較、分析、歸納

課前準備：

1、演示實驗：硬幣、紙片、牛頓管、抽氣機、多媒體設備；

2、分組實驗：打點計時器、紙帶、交流電源、刻度尺。

教學過程：

[新課導入] 當樹葉飄落下來，雨滴從屋檐落下來的時候，你想過這種運動嗎？物體下落的過程有沒有什么規律可循？今天我們將研究這種運動

——自由落體運動 [新課教學]

一．自由落體運動

在現實生活中，不同物體的落體運動，下落快慢在不少情況下是不同的。從蘋果樹落下地蘋果和飄下的樹葉能一起下落嗎？

提出問題

1．重的物體一定下落的快嗎？ 2．你能否證明自己的觀點

猜想：物體下落的過程的運動情況與哪些因素有關，質量是影響物體下落快慢的因素嗎？

（實驗）

（1）兩張完全相同的紙片，將其中一張揉成紙團后從同一高度同時釋放，觀察到紙團比紙片下落的快，說明質量相同的兩個物體也可以不同時下落

（2）將兩個大小不同的粉筆頭從同一高度同時釋放，能觀察到它們同時落地，說明質量不同的兩個物體也可以下落的一樣快

以上實驗說明：質量不是影響物體下落快慢的原因。實驗演示：

“牛頓管”的實驗

將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到現象是金屬片下落的快，羽毛下落的慢，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，觀察到的現象是金屬片和羽毛下落的快慢相同。

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。

物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。特點：①初速度為0,。②只受重力的作用，沒有空氣阻力。

在地球表面附近從高出下落的物體，事實上都受空氣阻力作用，因此，嚴格的說，實際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運動。例，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。

按照教材中的裝置做實驗，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。

落體運動物體的位置往往比變化的比較快，憑目測難以觀察和記錄，用打點即使期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，這樣得到的紙帶（或照片）可以用來對運動過程進行分析。

實驗中注意：

（1）打點計時器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力（2）應選用質量和密度較大的重物，增大重力可以使阻力的影響相對較小，（3）重復多次，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

（4）先通電源，再放紙帶。

分析紙帶可獲得的信息：

（1）自由落體運動的軌跡是一條直線，速度方向不變

（2）連續相同的時間內的位移越來越大，說明速度越來越大，說明速度大小改變，存在加速度。

（3）位移S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，計算器加速度，換不同質量的重物看紙帶的點之間的間隔有什么不同。

得出結論：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，加速度大小約為9.8m/s2。二．自由落體加速度

提問：（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？

這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，符號：g；方向數值向下（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

看教材第44頁列表，試從表中尋找規律，這一規律是怎樣產生的

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。

自由落體運動實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，只要這些公式中得初速度v0=0，a取g就可以了，自由落體運動的規律：v=gt

1S= gt2

2練習：

一位同學進行“打點計時器測量自由落體加速度”實驗

（1）先有下列器材可供選擇：鐵架臺、電火花計時器及碳粉紙、電磁打點計時器及復寫紙、紙帶若干、220交流電源、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵。其中不必要的是：__________________________________;缺少的器材是_____________________________。

(2)這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶，把開始打的第一點標為A，隨后連續的幾個點依次標為點B、C、D、E和F，測量出個電鍵的距離，如圖所示

請你在這位同學工作的基礎上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據的公式： ________________________________________________________________________。（3）根據你的計算公式，涉及表格記錄需要的數據，計算紙帶下落的加速度。（結果保留兩位有效數字）

（4）估算你的計算結果的誤差有多大？試分析誤差的來源及減小誤差的方法。

課堂練習：

1．關于自由落體運動，下列說法中正確的是（）A．在空氣中不考慮空氣阻力的運動是自由落體運動 B．物體做自由落體運動時不受任何外力的作用

C．質量大的物體，受到的重力大，落到地面時的速度也大 D．自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

2．物體做自由落體運動，不計空氣阻力，剛開始下落時，物體的速度大小為____________，加速度大小為___________，下落的第2s末，物體的速度大小為_________，加速度大小為_________，物體在第2s內的位移大小為___________。

3．物體由屋頂自由下落，經過最后2m的時間是0.2s，試求屋頂的高度

4．房檐滴水，每隔相等的時間積成一滴水，當第一滴水落地時，第五滴水剛好形成欲下落，觀察到第4、5兩滴水距離約為1m，則房屋高為（）

A．16m B．7m C．5m D．4m 5．A球由高樓頂自由下落，當它下落的高度為5m時，另一B球在離樓頂15m處自由下落，兩球同時落地，求（1）B球落到地面的時間；（2）B球開始下落時A球的速度（3）樓頂距地面的高度

6．豎直懸掛一根長15m的桿，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點A，當桿自由下落時，試求桿全部通過A點所需的時間（g=10m/s2）

課堂小結：

這節課我們學習了對自由落體運動概念和規律的認識及理解。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，自由落體運動只是勻變速直線運動的一個特例，v0=0，a=g。

自由落體運動是一種非常重要的運動形式，在現實生活中有很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，去掉次要的非本質因素的干擾，建立理想化的物理模型——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將用到。

課外作業：

問題與練習1,2,3,4 教學反思：（略）

第二篇：功 教案 教學設計 霍邱何偉(定稿)

功

三維目標：

（一）知識與技能

(1)理解功的概念和做功兩個要素。(2)會利用公式進行有關運算．

（二）過程與方法

(1)理解正、負功的含義，能解釋相關現象．

(2)W=Flcosa要靈活運用．

（三）情感、態度與價值觀

(1)生產、生活中處處體現了功的問題．

(2)合理、正確地做“功”有益于社會．

教學重點：

理解功的概念及正負功的意義。

教學難點：

利用功的定義式解決有關問題。

教學方法：

教師啟發、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。

教學工具：

計算機、投影儀、CAI課件、教學過程：

（一）引入新課

教師活動：初中我們學過做功的兩個因素是什么?

學生思考并回答：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動的距離。

擴展：高中我們已學習了位移，所以做功的兩個要素我們可以認為是：①作用在物體上的力；②物體在力的方向上移動的位移。

導入：一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，這時，我們就說這個力對物體做了功。在初中學習功的概念時，強調物體運動方向和力的方向的一致性，如果力的方向與物體的運動方向不一致呢？相反呢？力對物體做不做功？若做了功，又做了多少功？怎樣計算這些功呢？本節課我們來繼續學習有關功的知識，在初中的基礎上進行擴展。

（二）進行新課

推導功的表達式

教師活動：如果力的方向與物體的運動方向一致，該怎樣計算功呢？

投影問題一：物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s，如圖甲所示，求力F對物體所做的功。

學生活動：思考老師提出的問題，根據功的概念獨立推導。

在問題一中，力和位移方向一致，這時功等于力跟物體在力的方向上移動的距離的乘積。

W=Fs

教師活動：如果力的方向與物體的運動方向成某一角度，該怎樣計算功呢？

投影問題二：物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為s，如圖乙所示，求力F對物體所做的功。

學生活動：思考老師提出的問題，根據功的概念獨立推導。

在問題二中，由于物體所受力的方向與運動方向成一夾角α，可根據力F的作用效果把F沿兩個方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如圖所示：

F1?Fcos?

F2?Fsin?

據做功的兩個不可缺少的因素可知：分力F1對物體所做的功等于F1S 而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物體在F2的方向上沒有發生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功W=W1＋W2=W1=F1s=Fscosα

教師活動：展示學生的推導結果，點評、總結，得出功的定義式。

力F對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。即：

W=Fscosα

W表示力對物體所做的功，F表示物體所受到的力，s物體所發生的位移，α力F和位移之間的夾角。

功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積，或力與位移在力的方向的分量的乘積。

在SI制中，功的單位為焦。1J=1N×1m=1N·m 在用功的公式計算時，各量要求統一采用國際單位制。

2、對正功和負功的學習

教師活動：指導學生閱讀課文P58的正功和負功一段。

通過上邊的學習，我們已明確了力F和位移s之間的夾角，并且知道了它的取值范圍是 ０°≤α≤180°。那么，在這個范圍之內，cosα可能大于0，可能等于0，還有可能小于0，從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。請畫出各種情況下力做功的示意圖，并加以討論。

學生活動：認真閱讀教材，思考老師的問題。

①當α=π/2時，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；

②當α＜π/2時，cosα＞0，W＞0。這表示力F對物體做正功；

③當π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F對物體做負功。

教師活動：投影學生畫圖情況，點評、總結。點評：培養學生分析問題的能力。

教師活動：指導學生閱讀課文。提出問題，力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢？結合生活實際，舉例說明。

學生活動：閱讀課文，理解正功和負功的含義。回答老師的問題。教師活動：傾聽學生回答，點評、總結。

①功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功

功的正負由力和位移之間的夾角決定，所以功的正負決不表示方向，而只能說明做功的力對物體來說是動力還是阻力。當力對物體做正功時，該力就對物體的運動起推動作用；當力對物體做負功時，該力就對物體運動起阻礙作用。

②功的正負是借以區別誰對誰做功的標志

功是標量，只有量值，沒有方向。功的正、負并不表示功的方向，而且也不是數量上的正與負。我們既不能說“正功與負功的方向相反”，也不能說“正功大于負功”，它們僅表示相反的做功效果。正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映。同一個做功過程，既可以從做正功的一方來表述也可以從做負功的一方來表述。

一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功。打個比喻，甲借了乙10元錢，那么從甲的角度表述，是甲借了錢；從乙的角度表述，乙將錢借給了別人。例如：一個力對

物體做了-6J的功，可以說成物體克服這個力做了6J的功。

3、幾個力做功的計算

教師活動：剛才我們學習了一個力對物體所做功的求解方法，而物體所受到的力往往不只一個，那么，如何求解這幾個力對物體所做的功呢?

投影例題：如圖所示，一個物體在拉力F1的作用下，水平向右移動位移為s，求各個力對物體做的功是多少?各個力對物體所做功的代數和如何? 物體所受的合力是多少?合力所做的功是多少?

學生活動：認真審題，解決問題。教師活動：投影學生解題過程，點評總結。

解析：物體受到拉力F1、滑動摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。

重力和支持力不做功，因為它們和位移的夾角為90°；F1所做的功為：W1=Fscosα，滑動摩擦力F2所做的功為：W2=F2scos180°=-F2s。各個力對物體所做功的代數和為：W=（F1cosα-F2）s 根據正交分解法求得物體所受的合力F=F1cosα-F2 合力方向向右，與位移同向； 合力所做的功為：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s

總結：當物體在幾個力的共同作用下發生一段位移時，這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解（1）求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數和；（2）求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。

（三）課堂總結、點評

教師活動：讓學生概括總結本節的內容。請一個同學到黑板上總結，其它同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內容。

學生活動：認真總結概括本節內容，并把自己這節課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。

作業布置：

問題與練習1，2，3 教學反思:（略）

第三篇：《自由落體運動》教學設計

《自由落體運動》教學設計

一、學情分析：

學生在從小學到初中的生活中有太多的實際現象表明物體的質量大小決定了物體下落速度的大小，前面同學們已經了解v?v0?at，速度的大小取決與加速度與時間有關，所以從現象與規律的矛盾入手，本節課就是以此為出發點展開學習活動，先從實驗現象定性方面讓學生了解速度與質量大小無關，在引導學生思考探究下落物體速度大小的與加速有關，那么這個加速度如何測定？由于學生已經了解通過打點計時器能夠測加速度，并且以經掌握傳感器的相關知識，讓學生自己設計實驗，對實驗數據分析，自己總結規律。

二、教學思路

1.從實際生活現象走向物理，從物理走向社會。2.注重學生的發展需求和認知特點。

3.適當淡化知識點的傳授，鼓勵進行實驗反思，引導學生自主建構。4.注意科學探究，運用先進科技設備，提倡實驗方式的多樣化。

三、教學過程：

1.物理學家名言導入，引出樸實物理課題

你能認出真理，因為它既美又簡單。——費曼（Richard Feynman）

用著名物理學家費曼的名言來引出課題，一下子吸引了學生們的眼球——今天需要研究怎樣的課題，其中又蘊含著怎樣的真理，又為何說這個真理既美又簡單。學生充滿了期待，情不自禁地跟著教師把名言讀了一篇，此時，教師順理成章地今天研究的課題是“自由落體運動”。

2.創設下落快慢實驗情境，點燃對比實驗中的思維火花 探究一：影響物體下落快慢的因素是什么？

準備了一把榔頭和一根羽毛，并問學生：若把它們舉高并從同一高度釋放，是否同時下落，又是誰先落地？

探究二：如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體下落的快慢如何？

在簡要介紹牛頓管之后，刻意讓閥門打開，迅速倒置，此時學生看到羽毛明顯先于鐵片落到管底。接著，安排學生利用手搖抽氣機對牛頓管進行抽氣一段時間，關閉閥門，再次迅速倒置，鐵片和羽毛幾乎同時落到管底。并介紹和放映美國宇航員斯科特做的月球落體實驗視頻，視頻中鐵錘和羽毛同時落到月球表面，和地球上同樣的實驗形成鮮明對比。

3.定義、分析自由落體運動，感受物理思維的嚴謹

通過上述多個實驗的鋪墊，指出若把探究二中的落體運動視作自由落體運動，并啟發學生從受力和初速度兩個角度對該運動下個定義：物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

4.探究自由落體運動性質，嘗試物理思維可視化

本節課的重點和難點均是自由落體運動性質的研究，書本上介紹的是打點計時器和紙帶實驗，而且可以算出當地的重力加速度。但是，實際教學中該實驗有諸多不盡如人意的地方，比如紙帶和限位孔的摩擦、電壓頻率欠穩定，若用手提紙帶還會引入釋放紙帶時手的抖動，等等，而這些客觀原因常會導致：紙帶在連續相等時間內位移差某些時候相差很大或較大，即使有少數紙帶勉強可以認為是定值，但得到的g距離9.8m/s2相差很多，而這也是屢屢讓教師不敢在課堂上真實展示實驗紙帶的原因。

鑒于此，本節課常用的突破方法是頻閃照片技術，但該技術需要暗室來支持成為了學生參與探究的最大瓶頸；還有不少教師利用光電門結合傳感器來實現突破，但在實際教學中該方法也有很大的制約，比如對學生的抽象思維能力和相關光電門和運動學知識準備要求偏高，而傳感器把小球的下落直接閱讀為v-t或v2-x顯得比較突兀，v-t或v-x圖像表面形象的同時給學生以化簡單為復雜的感覺。

自由落體運動轉瞬而過，于是嘗試能否自制教具并利用單反相機拍攝視頻并通過幀播放來實現瞬間定格，從而實現可視化課堂探究自由落體運動性質計算鞏留當地重力加速度g。

探究三：

自由落體運動性質是怎樣的？請提出你的研究方案！

學生對自由落體運動的直接感受是加速運動，至于是勻加速還是變加速，顯然需要學生猜想，因此研究的思路：猜想→提出實驗方案→實驗探究→結論。

學生普遍猜想自由落體運動為勻加速直線運動，并提出用紙帶來研究。實驗方案一：打點計時器+紙帶

實驗探究1：因為勻變速直線運動必定有：△x=xn-xn-1=aT2，即連續相等時間內位移差是一定值，反之也成立。實驗探究2：分別利用vn?xn?xn?12求出A、B、C、D各點的瞬時速度，并由此判斷v-t是否成線性遞增關系，若是，即為勻加速直線運動。

實驗方案二：單反相機+頻閃光源

這個方案即頻閃照片法，由教師介紹和闡述，但是由于暗室的限制，通常教師只能通過放映Flash課件來模擬暗室里進行拍攝，最后投影，然后啟發學生頻閃照片拍攝過程非常類似紙帶打點過程，分析方法相同。

實驗方案三：單反相機+自制教具

發現這是一幅完成可以比擬頻閃照片的圖片，這也再次說明方案三能夠兼具其他多個實驗方案的優點。

五、闡述重力加速度g，突出人文關懷

重力加速度的大小主要與地理位置、海拔高度有關，并出示重力加速度的表格： 此時，讓學生去發現表格的蘊含“緯度越高，重力加速度越大”的特征顯然合理而自然，但其實還會很自然地聯系到自己當地的重力加速度有多大。

對于“重力加速度的方向豎直向下”作了如下處理，因為學生根據a??v的矢量?t性已經知道加速度a的方向同于速度變化?v的方向，而在自由落體運動過程中，速度不斷在豎直方向增加，所以?v的方向豎直向下，換言之，重力加速度的方向也必定豎直向下。

六、小結自由落體運動規律，實現課堂規律的生成

課堂到此，學生對自由落體運動是“初速度為0的勻加速直線運動”的理解已經到位，那么讓學生小結自由落體運動規律也是水到渠成。比如：

速度、時間關系：v=gt 位移、時間關系：h=gt/2 速度、位移關系：v2=2gh 連續相等時間的位移比：h1:h2:h3?:hn?1:3:5?:(2n?1)

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2七、實踐“做一做”實例，感受物理應用樂趣

在課堂上安排的學生實驗是人教版必修1的P45“做一做”：看看你反應的快慢，這個實驗需要兩個同學互相配合，器材只需要一把30cm左右的刻度尺。簡單的器材，簡單的操作，帶給學生卻是合作的意識，物理規律實踐的樂趣，也能從側面檢驗學生課堂知識與技能目標的達成情況。

八、課堂總結，重述和升華物理之美

1．自由落體運動是一種既美又簡單的運動——只受重力，初速度為0，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動。

2．自由落體運動性質的探究方案：可以是紙帶法、頻閃法、視頻幀播放法，核心思想或是但都是利用了類似紙帶△x=xn-xn-1=aT2，或是vn?圖像，等等。

3．視頻幀播放法很好地定格和展現了自由落體運動的物理之美，但在物理學史上又是如何巧妙地研究自由落體運動和發現它蘊含的物理之美，同學們可以閱讀人教版必修1《伽利略對自由落體運動的研究》或上網查看相關資料。

xn?xn?12并由此繪制v-t

第四篇：《自由落體運動》教學設計

發揮學生主動性，打造高效課堂

---------------《自由落體運動》案例

楊煒龍

一、教學目標

（一）知識目標

1、理解自由落體運動的性質和自由落體運動的條件

2、理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向，了解不同地方加速度不同。

3、掌握自由落體運動的規律，并能運用自由落體規律進行計算。

（二）能力目標

1、通過演示實驗和學生實驗培養學生的動手操作能力、觀察能力、分析推理能力、綜合運用能力。

2、培養學生建立模型的能力

（三）情感目標

1、在教學中滲透物理方法的教育，使學生了解在處事中要突出主要因素，忽略次要因素的哲學思想

2、再現科學家研究自由落體運動的過程，使學生深刻體會到物理學家努力探索真理的人格魅力。

二、教學過程

【演示一】找兩位同學幫忙，演示測定反應時間的實驗。

師：該同學的反應時間為0.22s。為什么老師能從一根普通的直尺上就能讀出該同學的反應時間呢？請同學們跟老師一起研究《自由落體運動》這節課，最后解決這個問題。

【問題一】請同學們利用簡單的實驗來驗證下面兩個結論

1、自由下落的輕重不同的物體，重的物體下落快。

2、自由下落的輕重不同的物體，輕的物體下落快。【學生分組討論后做出結果】

A組學生利用橡皮和一紙片驗證了1的正確。B組學生利用一大紙片和小紙片，但將小紙片揉成團驗證了2結論的正確。

師：為什么這么兩個完全矛盾的結論卻都能驗證為正確呢？ 生：空氣阻力的影響。

師：那么沒有空氣阻力的影響，輕重不同的物體誰將下落的快呢？請同學們發動自己的想象力，猜想一下。

生：一樣快！

師：好，有了猜想還不能成為最后的結論，猜想必須經過實驗驗證才能成為結論。下面請觀察實驗

【演示二】演示牛頓管實驗。先演示空氣中輕重不同物體自由下落的快慢。抽掉空氣，再演示真空中輕重不同物體自由下落快慢。

結論：真空中，自由下落的輕重不同的物體同時落地。此時，引入自由落體運動的概念。

【演示三】通過多媒體演示自由落體運動的頻閃照片

師：同學們，通過對自由落體運動頻閃照片的觀察，讓我們猜想一下自由落體運動到底是一種什么運動呢？加速直線運動？減速直線運動？

生：加速直線運動

師：加速直線運動又分為勻加速直線運動和非勻減速直線運動，自由落體運動屬于哪一種運動呢？

生：勻加速直線運動。

師：猜想的結果不能當做正確的結論，所以我們必須用實驗驗證一下我們的猜想。請同學們利用老師給提供的實驗器材，結合前面我們學過的勻變速直線運動的知識設計一個實驗來驗證自己的猜想。

【學生分組討論】給出兩個方案：

方案

一、利用課本上的實驗設計圖，用打點計時器打出紙帶，求出各計數點的速度，利用勻變速直線運動的v?t圖像是一條傾斜的直線來證明自由落體運動是勻加速直線運動。

方案

二、利用課本上的實驗設計圖，用打點計時器打出紙帶，然后用刻度尺測出連續相等時間內的位移，利用勻加速直線運動中連續相等的時間內位移之差為恒量來驗證自由落體運動是勻加速直線運動。

以上兩個實驗方案的實驗裝置如圖所示

師：好，實驗方案已經有了，請各組按照自己的實驗方案，驗證剛才的猜想。如果猜想正確，請同學們順便將加速度求出來。

【探究】

（學生分組實驗，最后展示實驗結果。）

結論：自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動

師：自由落體運動的加速度又稱重力加速度，用字母g表示。方向豎直向下。通過對世界各地的重力加速度的測量可知，重力加速度隨緯度的升高而增大。在中國，我們通常取重力加速度為9.8m/s，即g?9.8m/s。

師：自由落體運動的性質我們已經探究出來了，請同學們結合前面我們學過的勻變速直線運動的知識寫出其運動規律。

22v?gt生：h?12gt 2v2?2gh【當堂應用】 跳水運動員從10米高的跳臺落下。若將運動員視為初速度等于零的質點，試計算運動員落水時的速度和空中運動的時間。

三、課后作業

根據本節課所學的內容，回去自己做一把測反應時間的直尺，測你周圍的同學及爸媽的反應時間。

附板書設計

1、自由落體運動 定義： 條件：

2、重力加速度 大小： 方向：

3、自由落體運動運動規律

第五篇：《自由落體運動》教學設計

《自由落體運動》教學設計

商南縣鹿城中學 付周平

一、教材依據

本節課選自人民教育出版社《普通高中課程標準實驗教科書物理（必修1）》第二章《勻變速直線運動的研究》第5節關于《自由落體運動》的內容。

二、設計思想

為了全面完成各項教學目標，本節教學設計以實驗探索為主線，充分展現隱含在本節內容中的科學探究方法和科學思維方式。首先，通過“測反應時間”的實驗游戲激發學生學習興趣，引出研究的問題——落體運動，接著從生活經驗和亞里士多德的觀點出發進行巧妙的推理，使亞里士多德的理論陷入自相矛盾的境地，引起學生探究的興趣。在此基礎上學生自主進行實驗探究，通過對實驗結果的分析和討論得出初步結論，提出物體下落快慢與質量無關的設想。最后再由學生自主進行實驗探究，利用打點計時器，記錄自由落體運動的信息，為下一節定量地探究自由落體運動規律做好準備。

由于本節課學生自主實驗探究的活動較多，故采用學生分組實驗模式進行課堂活動，以小組為單位進行教師引導下的科學探究，加強小組同學間的討論與交流，師生間的相互反饋，培養學生合作學習的精神。課堂以問題和小組交流貫穿教學的始終，不斷提出新問題，不斷解決新問題，培養學生的邏輯思維能力。

三、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，了解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律推出自由落體運動規律，并能夠運用自由落體規律解決實際問題。

5．初步了解探索自然規律的科學方法，重點培養學生的實驗能力和推理能力。【過程與方法】

1．會根據現象進行合理假設與猜想的探究方法。

2．會利用實驗數據分析并能歸納總結出物理規律的方法。3．善于進行觀察，并能獨立思考或與別人進行討論、交流。【情感態度與價值觀】

1．通過指導學生探究，調動學生積極參與討論，培養學生學習物理的濃厚興趣。2．滲透物理方法的教育，在研究物理規律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。3．培養學生的團結合作精神和協作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。

四、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律，并能運用其解決實際問題。

相互矛盾的結論既是對學生頭腦中錯誤概念的震撼，也是激發學生進一步學習的手段，學生進行邏輯推理，可相互討論，然后小組代表舉手發言，其余傾聽、思考。

邏輯推理為后面的研究指明了方向，使學生明確下一步要解決的問題。3．組織學生進行實驗探究

一個紙團與一塊橡皮在高同時下落，比較下落快慢。4.進一步探究影響物體下落快慢的因素

（1）引問：既然物體下落快慢與其質量沒有必然聯系，實際生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素的影響。學生從實驗現象和生活經驗可以猜想到是空氣阻力影響。

（2）猜想：影響物體下落快慢的因素是空氣阻力嗎？ 教師演示實驗（可考慮用電腦課件，老師同步講解。）

（3）引導學生從觀察到的實驗現象得出結論。猜想、觀察、思考、理解、體會。學生在教師的引導下可以從實驗中得出結論：物體下落受到空氣阻力的影響。沒有空氣阻力時，物體下落過程中運動快慢與質量無關。5.自由落體運動的概念

（1）.概念引入

引問：由于落體運動受到空氣阻力影響，要想研究落體運動就必須排除空氣阻力，那么，如果物體在下落過程中忽略空氣阻力，物體的受力有什么特征。

學生以原有的力學基礎可以很快答出：忽略空氣阻力，則物體只受重力作用。

（2）.自由落體運動

物體僅在重力作用下，從靜止（即初速度為零）開始豎直下落的運動，叫做自由落體運動。

學生思考，聯想，答問。概念認識強調自由落體運動實際上是一種理想條件下的運動，實際生活中物體受到空氣阻力，但一般重力大于空氣阻力。6．實驗探究自由落體

（1）引問：若要研究某種運動規律，我們可以采用怎樣的方法和器材？

學會回顧前面學習勻變速直線運動的體驗，可想到：利用打點計時器采用示蹤（軌跡記錄）法研究。

（2）利用打點計時器記錄重物的下落過程。（提醒學生操作注意事項）（3）引導學生思考、討論如何合理利用紙帶記錄的信息作初步分析：

（可提醒學生課前復習打點計時器的工作原理，重點強調任意兩個相鄰點（無論勻速或變速）的等時性。）

自由落體運動的規律

要求學生根據勻變速直線運動公式，自己嘗試寫出自由落體運動的基本公式：

v?gt12gt 2v2?2gxx?組織學生討論、交流。8.課堂總結、點評