高中自由落體運動教案
發(fā)表時間：2020-05-07自由落體運動。
第一章G學習包——自由落體運動
一、教學任務分析
《自由落體運動》是勻變速直線運動規(guī)律在實際中的一個具體應用。重點放在科學探究過程的實踐、科學方法的運用和相關知識的靈活應用上，對改變學生學習方式來說具有重要的意義。
學習本節(jié)內容所需準備的知識和技能主要有：（1）勻變速直線運動的規(guī)律；（2）會用DIS實驗測量勻加速直線運動的加速度。
將自由落體運動的內容分成若干個子課題，學生分組，并認領探究的課題。
通過子課題1，引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關，得出自由落體運動的定義；通過子課題2和專題3，得出自由落體運動的性質和重力加速度。
通過實例分析，掌握自由落體的規(guī)律，解決生活實際中的簡單問題。
本節(jié)內容采用學習包的形式編寫，目的在于改變傳統(tǒng)的教與學的方式，在教師指導下，學生通過自主活動，做到“資料自己找，實驗自己做，問題自己答，小結自己寫，效果自己評”，在探究活動中體驗合作探究的學習過程、認識研究性學習的特點，感悟科學方法的應用和科學態(tài)度對探究的成功的重要作用，為今后的持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
二、教學目標
1、知識與技能
（1）知道自由落體運動的定義。
（2）理解自由落體運動的性質。
（3）知道自由落體運動的實際意義。
（4）知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點重力加速度略有不同。
（5）掌握自由落體運動的規(guī)律，能用規(guī)律解決生活實際中的簡單問題。
2、過程與方法
（1）在探究自由落體運動的過程中，通過小組成員間分工合作，獲取、搜集、處理、表達信息的過程，感受科學探究的一般過程和方法。
（2）在運用網絡、多媒體和DIS等手段進行探究活動的過程中，感受信息技術對探究活動的支撐作用。
（3）通過對自由落體運動實際意義的分析，認識理想模型這一科學方法。
（4）通過用頻閃照片研究落體運動的性質、實驗測量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過程，經歷動手實驗、觀察、數(shù)據(jù)處理分析等研究過程。
3、情感、態(tài)度與價值觀
（1）通過對落體運動快慢爭論的物理學史介紹，領略伽利略對科學嚴謹執(zhí)著的態(tài)度和敢于對前人，尤其是權威大膽質疑的精神，激發(fā)探究的興趣和欲望。
（2）通過對伽利略落體運動研究過程的物理學史介紹，體驗和學習“提出假設－數(shù)學推理－實驗驗證”的科學方法，感悟科學方法在人類認識自然和應用中的作用。
（3）通過小組成員間根據(jù)子課題研究內容，明確各自擔任的角色和任務，在探究的過程，體驗具體分工、合作的愉悅和經驗，增強責任感，樂于與人合作，并善于與人合作。
三、教學重點和難點
重點：
（1）物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關。
（2）自由落體運動的性質是初速為零的勻加速直線運動，加速度是g。
難點：自由落體運動的規(guī)律及其應用。
四、教學資源
1、器材：五分硬幣和紙片，錢毛管和抽氣機，頻閃照片，DIS多種傳感器，書簽，反應時間尺，計算器，其他器材等。
2、Internet網絡、圖書資料等。
3、自制課件。
五、教學設計思路
本設計的內容主要包括四個方面：一是自由落體運動的定義；二是自由落體運動的性質；三是測量自由落體運動的加速度；四是自由落體運動的規(guī)律及其應用。
本設計的基本思路是：學生組成小組，在教師的指導下根據(jù)總課題自由落體運動提出系列性問題或子課題，然后通過學生自主學習、查找資料、交流討論、探究實驗解決問題，最后進行小結、交流和評價。
本設計要突出的重點是：物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關；自由落體運動的性質是初速為零的勻加速直線運動，加速度是g。方法是：通過專題1，紙片和硬幣實驗、錢毛管實驗、月球實驗介紹、亞里士多德和伽利略關于落體運動快慢的爭論的介紹，引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關；通過專題2和專題3，讓學生通過初步觀察、提出猜想、設計方案、實驗驗證等過程得出自由落體運動的性質是初速為零的勻變速直線運動，加速度是g。
本設計要突破的難點是：自由落體運動的規(guī)律及其應用。方法是：通過制作反應時間尺測量反應時間和滴水法測重力加速度等實例分析，掌握用規(guī)律解決生活實際中的簡單問題。
本設計重視概念和規(guī)律的形成過程以及伴隨這一形成過程的科學方法和物理學史的教育，著重培養(yǎng)學生獲取、搜集、處理、表達信息的能力以及觀察、分析、推理的能力。
完成本設計的教學任務需2～3課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情景實驗和設問
通過演示實驗，以“馬路邊夾錢騙術”創(chuàng)設情景，指出落體運動是生活中常見的一種運動，提出“落體運動具有怎樣的性質和規(guī)律”的問題，激發(fā)學生的興趣和探究欲望。
活動I和活動II學生分組和探索研究
通過對學生進行分組、確定子課題及研究內容、明確角色和任務分工。學生在課前利用網絡資源和書籍資料，自主研究、制定課題計劃書和進度表，并將搜集到的資料匯總、分析、整合，初步做成ppt、網頁、作品等形式。然后，小組內部進行交流和觀看成果，進一步修改和完善課件或作品。
活動III子課題展示
通過學生分組展示和交流研究成果，得出自由落體運動的定義、運動性質和重力加速度，引入理想模型、“提出假設－數(shù)學推理－實驗驗證”等物理思想和科學方法。
活動IV師生評價
由教師和學生組成課題評審團，一方面對學生開題研究方案進行評審，另一方面以投票方式對各組成果進行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見，評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。
活動V、活動VI和活動VII自由落體運動的規(guī)律及其應用
通過“大家談”的方式，讓學生小結自由落體規(guī)律。然后，教師通過實例1和實例2的分析，進一步理解自由落體運動的規(guī)律在實際生活中的應用。
問題設計方案
通過設置課后思考題，鼓勵學生制作反應尺測量反應時間，測量不同人群的反應時間（性別，年齡，職業(yè)等），研究采集到的數(shù)據(jù)，總結反應時間跟哪些因素有關，實現(xiàn)“帶著問題進課堂、帶著問題出課堂”的教學設計意圖。
七、教學案例
（一）課前準備
1、學生方面所做的準備
學生分組：以自愿結合為原則，每4～6人分為一組。
角色和任務分工：根據(jù)自身的特點，學生自主選擇和承擔對應子課題的各項任務。每組可設資料搜集員，整理員、展示員，實驗員、制作發(fā)明員、組長（兼）等。
課題選題：包括教師指定選題和學生自主選題。教師可根據(jù)學生的知識水平和研究能力，可以提供一系列可操作的課題供學生選擇，也可以由學生自主選擇有興趣、能操作的課題，然后填寫選題意向表?！?br>
其他課題：需由指導老師主持開題評審會對學生課題研究方案進行評審。
2、教師方面所做的準備
創(chuàng)設學習的情境：從本節(jié)課的生活背景出發(fā)，激發(fā)學生學習自由落體運動的興趣。
編寫課前導學：學生自主學習應考慮時間的合理性，高中生課后作業(yè)較多，為了讓學生有寬裕的課前自主時間，開展研究性學習。教師應根據(jù)具體要求，編寫了“課前導學”，在“課前導學”中為學生提供了學法指導，針對所學內容，提供一些相關的學習方法（盡量實用、豐富些）讓學生參考，重在引導學生圍繞重點、難點展開思考，發(fā)現(xiàn)疑點，提高學習效率。
教師搜集選題意向表：按照學生的意向分組，最后宣布分組名單。
各課題組制定研究方案，自主開展研究活動：鼓勵學生把發(fā)現(xiàn)的問題和別人交流討論，并認真填寫研究過程的記錄表格。教師可指導學生利用工具書，網絡、圖書館等輔助手段去解決問題（學會搜集信息，與人的終身學習休戚相關）。實再解決不了的（包括學生課前自學時發(fā)現(xiàn)的其它問題），由每組的組長把問題反饋給教師，然后匯總給課代表（作簡單統(tǒng)計），再反饋給任科老師。通過反饋，讓每個學生都有機會暢所欲言，尊重其權利。
評價方式：學生以小組為單位，每一小組采用的方式不限，可以使用Powerpoint演示文稿、flash、網頁、作品等方式，交流展示本組的研究成果。演示報告應簡潔、清晰、有條理、重點突出、論點鮮明?？蓪⒎彪s的文字資料做成圖表、動畫，并配以聲音，力求生動、活潑、明了地展示自己的研究成果。
成立課題評審團：由每個課題組的一名代表和指導老師組成評審團，一方面對學生開題研究方案進行評審，另一方面以投票方式對各組成果進行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見。評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。
（二）主要教學過程
1、學生分組交流各自專題的研究結果（以下課題供參考）
子課題1：關于落體運動快慢的爭論
問題：輕重不同的物體下落快慢相同嗎？
實驗：
a．紙片和硬幣。
B．紙片揉成團和硬幣。
C．錢毛管實驗。
D．月球實驗介紹。
E．物理學史：介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。
小結：物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關，從而得出自由落體的定義。
教師進一步指出：
（1）自由的含義：不受空氣阻力的作用。
（2）自由落體運動的條件：初速為0（從靜止開始下落），只受重力作用。
（3）實際意義：在處理實際問題時，如果落體運動的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略，則可以看成是自由落體運動。這種為了突出問題的本質，采取抓住事物的主要因素，忽略次要因素的方法成為理想模型法。
子課題2：自由落體運動性質的研究
初步觀察落體運動的特點：得出其是初速為0的加速運動。
提出猜想：自由落體運動是初速為0的勻加速運動嗎？
設計方案。
實驗驗證。
展示自由落體運動的頻閃照片，介紹研究方法。
物理學史：介紹伽利略對落體運動性質的研究過程（提出假設－數(shù)學推理－斜面實驗）。
小結：自由落體運動是初速為0的勻加速運動。
子課題3：測量自由落體運動的加速度
（1）重力加速度的定義：教師可指出當我們學完牛頓第二定律后，再回過頭來推導為什么自由落體運動的加速度是g。
（2）方向：豎直向下。
（3）大?。涸O計方案測量自由落體運動物體重力加速度的數(shù)值：例如稱重法，滴水法，DIS實驗（光電門，位移傳感器，力傳感器）等。
（4）通過表格比較不同地方的重力加速度，找出規(guī)律，指出標準值的含義。
（其他子課題）略
2、師生評價
對學生開題研究方案進行評審，并以投票方式對各組成果進行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見。評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。
3、自由落體運動的規(guī)律及其運用
（1）學生小結自由落體的規(guī)律，得出計算公式。
（2）實例1分析：破解“夾錢”騙術。
模擬實驗：夾書簽。教師指出這個實驗可以檢驗人反應的靈敏程度，引出反應時間概念。
教師拿出一根神秘的尺子檢測學生，直接得出反應時間，讓學生猜一猜這把尺子的奧秘。引導學生分析測量方法，布置課后繼續(xù)研究工作。
（3）實例2分析：滴水法測重力加速度。我們先在水龍頭下放一個盤子，調節(jié)水龍頭閥門，使第一個水滴到盆子的瞬間，第二個水滴正好從閥門處開始下落（邊聽水滴碰盤子的響聲邊注視閥門處的水滴)，問需要測出哪些物理量，就可以測出重力加速度，并寫出計算公式。
4、課后研究
制作反應尺，測量反應時間：測量不同人群的反應時間（性別，年齡，職業(yè)等），研究采集到的數(shù)據(jù)，總結反應時間根哪些因素有關？
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探究自由落體運動
探究自由落體運動
學習目標:
知識與技能
1.了解物理學史。
2.知道伽利略對自由落體運動的研究方法。
過程與方法
1.學習伽利略的科學方法。
2.培養(yǎng)學生自己查找資料學習物理學史。
情感態(tài)度與價值觀
1．學習科學家們對知識敢于質疑的勇氣。
2．學習科學家們科學研究的執(zhí)著精神。
3．通過學生自己查找資料，提高學生對物理學的興趣。
4．通過對亞里士多德和伽利略的了解，認識到科學的探索是一個漫長的過
程，需要幾代人的不懈努力。
學習難點1.理解什么是落體運動，探究落體運動驗證伽利略的結論
2.記錄自由落體運動的軌跡
學習重點:探究落體運動及自由落體運動
主要內容:
一、認識兩位科學家
老師提出：哪位同學樂意給大家講一講自己所查到的關于伽利略和亞里士多德的資料，先說說伽利略吧。
學生可能的回答：①伽利略全名伽利略伽利萊，他是文藝復興后期近代實驗科學的創(chuàng)始人。1564年伽利略生于意大利的比薩城，1611年，伽利略應邀來到羅馬，在羅馬期間，伽利略為了確立新的自然研究法—實驗法的地位，又同教會的唯心論世界觀進行了激烈的斗爭，這就更加激怒了教會。1632年，他的名著《關于兩大世界體系的對話》出版，但立即被教會列為禁書。1633年6月22日，伽利略受到宗教法庭審判，并被判終身軟禁，成了“宗教裁判判所”的囚徒。1638年，伽利略在荷蘭出版了《關于兩門新學科與數(shù)學證明的談話》一書，對自己多年來在力學方面的研究進行了總結。
②他的父親是一位才華出眾的音樂家和教育家。他在科學上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學醫(yī)科學生時，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來他的興趣轉向了數(shù)學和物理學。
③1581年，17歲的伽利略對古希臘的物理學及亞里士多德、埃夫克利德和阿基米德的著作著迷。伽利略在數(shù)學、天文學，特別是力學方面有了很深的造詣，學術上成果累累。他通過大量的觀察和實驗總結出了慣性定律、自由落體運動規(guī)律和相對性原理；發(fā)現(xiàn)了單擺振動的等時性原理；用自制的33倍望遠鏡觀察天象，發(fā)現(xiàn)了一系列令人震驚的天文現(xiàn)象。伽利略將觀察到的天文現(xiàn)象寫成《星際使者》一書，于1610年發(fā)表。書中介紹了月球上的環(huán)狀山脈，無數(shù)星體構成的銀河系，金星的盈虧，木星的四顆衛(wèi)星，太陽黑斑等等，從而對哥白尼的“天體運行”論提供了有力的支持，同時也動搖了亞里士多德—托勒密的地心說。
教師對學生的回答給予肯定：關于伽利略的資料收集非常細致，下面再說說亞里士多德吧。
學生可能的回答：①作為一位偉大的、百科全書式的科學家，亞里士多德對世界的貢獻之大，令人震驚。他至少撰寫了170種著作，其中流傳下來的有47種。他的科學著作，在那個年代簡直就是一本百科全書。但他的成就遠不止于此。他還是一位真正哲學家，對哲學每個學科幾乎都做出了貢獻。亞里士多德集中古代知識于一身，在他死后幾百年中，沒有一個人像他那樣對知識有過系統(tǒng)考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全書。恩格斯稱他是“最博學的人”。②亞里士多德最大的貢獻在于創(chuàng)立了形式邏輯這一重要分支學科。邏輯思維是亞里士多德在眾多領域建樹卓越的支柱。
亞里士多德的思想對西方文化根本傾向以至內容產生了深刻的影響。在上古及中古時期，他的著作被譯成拉丁文、敘利亞文、阿拉伯文、意大利文、希伯來文、德語和英語。隨著亞里士多德作品的不斷被發(fā)現(xiàn)，中世紀出現(xiàn)了一個研究亞里士多德主義的新時代，學者們以此作為求得各方面真知識的基礎。
亞里士多德學識淵博，著述頗豐．他對于當時尚未分類的科學部門如政治、邏輯、倫理、歷史、物理(自然學科)、心理學、美學、教育學等均有研究并有獨到見解，被馬克思譽為“古代最偉大的思想家”。
③亞里士多德是古希臘又一位偉大的教育思想家，建立了包括自然學科在內的百科全書式的課程體系，提出了注重實踐的良好措施，為后人留下了一筆包羅宏富的教育遺產。亞里士多德顯示了希臘科學的一個轉折點。在他以前，科學家和哲學家都力求提出一個完整的世界體系，來解釋自然現(xiàn)象．他是最后一個提出完整世界體系的人。在他以后，許多科學家放棄提出完整體系的企圖，轉入研究具體問題。
教師指出：物理教科書上，亞里士多德給同學們的形象不妙、他老是出錯，老是作出一些輕率的結論。同學們覺得亞里士多德實在太不高明而伽利略則比他偉大于百倍。事實上，亞里士多德是古代一位偉大的學者，一位百科全書式的大學問家，有幾乎無所不及的思想成。我們應該正確的、全面的去認識一位科學家。伽利略創(chuàng)造了一套對近代科學的發(fā)展極為有益的科學方法，從而糾正了亞里士多德在物理上犯的一些錯誤
二、落體運動的思考
早在兩千多年前，古希臘學者亞里士多德認可，重的物體下落的快。由這一觀點出發(fā)，可以得出如下兩個結論：
結論一：如果把石頭和樹葉困在一起，其所受的重力一定比期中任一物體大，其下落速度也應該比期中任一物體下落速度快。
結論二：如果把石頭和樹葉困在一起，獨自下落較慢的樹葉就會拖慢獨自下落較快的石頭，最終其下落速度應該比石頭的下落速度慢
為什么同一種觀點會推導出兩個截然相反的結論呢？
實驗探究
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片
1、將一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高度自由下落，他們的情況
2、把一張紙片捏成紙團，將紙團和一張展開的紙片從同一高度自由下落，他們下落的情況是
3、將一枚硬幣和一枚表面貼有紙片的硬幣從同一高度自由下落，他們下落的情況是
分析實驗中物體下落過程的運動情況與物體所受的重力有沒有關系
伽利略對落體現(xiàn)象進行研究后，得出了一個結論;
物體下落過程中的運動情況與物體所受的總理無關
觀察與思考
教師用玻璃管演示雞毛和金屬片在空氣中、真空中下落情況：
從觀察到的實驗結果分析，影響羽毛和金屬片下落快慢的原因？
三、記錄自由落體運動軌跡
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：
1）重物做自由落體運動的過程中，其速度有沒有發(fā)生變化？
如何從實驗中判斷出來？
2）有的同學從實驗結果中得出位移與時間的二次方成正比，有的同學得出位移與時間成正比，你的結論如何呢？
3）影響實驗精確程度的因素有哪些？
由實驗總結：
1．定義：只受重力作用，從靜止開始的下落運動。
2．特點：①初速V0=0
②只受一個力，即重力作用。當空氣阻力很小，可以忽略不計時，物體的下落可以看作自由落體運動。
3．性質：初速為零的勻加速直線運動。
①經過多少時間落到地面；
②從開始落下的時刻起，在第1s內的位移、最后1s內的位移；
③落下一半時間的位移．
閱讀材料：伽利略生平
伽利略(1564～1642)生于意大利北部佛羅倫薩一個貴族的家庭。他在科學上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學醫(yī)科學生時，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來，他的興趣轉向了數(shù)學和物理學，26歲就擔任了比薩大學的數(shù)學教授。由于他在科學上的獨創(chuàng)精神，不久就跟擁護亞里士多德傳統(tǒng)觀點的人們發(fā)生了沖突，遭到對手們的排擠，不得不在1591年辭去比薩大學的職務，轉而到威尼斯的帕多瓦大學任教。
在帕多瓦，伽利略開始研究天文學，成為哥白尼的日心說的熱烈支持者。他制造了望遠鏡，觀測到木星的四顆衛(wèi)星，證明了地球并不是一切天體運動環(huán)繞的中心。用望遠鏡進行觀測，他發(fā)現(xiàn)了月面的凹凸不平以及乳帶似的銀河原來是由許許多多獨立的恒星組成的。他還制成了空氣溫度計，這是世界上最早的溫度計。這些光輝的成就，使他獲得了巨大的聲望。
1610年，伽利略接受了圖斯卡尼大公爵的邀請，回到他的故鄉(xiāng)，擔當了大公爵的宮廷數(shù)學家兼哲學家。伽利略這樣做的目的是希望大公爵對他的科學研究給予資助．但是不久，他就受到了教會的迫害。由于他勇敢地宣傳哥白尼的學說，1616年，被傳喚到羅馬的宗教裁判所．宗教裁判所譴責了哥白尼的學說，并責令伽利略保持沉默。1632年，伽利略發(fā)表《兩種世界觀的對話》一書，被教會認為違反了1616年的禁令．伽利略被召到羅馬囚禁了幾個月，受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當眾跪地表示“公開放棄、詛咒和痛恨地動說的錯誤和異端”，最后被判處終身監(jiān)禁，他的書也被列為禁書。
1632年以后，伽利略專心致志于力學的研究，并于1638年完成了《兩種新科學的對話》。由于教會的禁令，這部書無法在意大利出版，只能在荷蘭秘密刊行。這部著作是伽利略最偉大和最重要的著作。伽利略最先研究了慣性運動和落體運動的規(guī)律，為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路。他堅持“自然科學書籍要用數(shù)學來寫”的觀點，倡導實驗和理論計算相結合，用實驗檢驗理論的推導。這種研究方法對以后的科學研究工作具有重大的指導意義。
1642年，伽利略在貧病交加中逝世，享年78歲。1983年，羅馬教延正式承認，350年前宗教裁判所對伽利略的審判是錯誤的。
§2.4自由落體運動
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備，準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學生們有一個良好的課堂環(huán)境，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？考慮到您的需要，小編特地編輯了“§2.4自由落體運動”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！
§2.4自由落體運動
【學習目標細解考綱】
1．理解自由落體運動的概念。
2．確認自由落體運動是勻加速直線運動。
3．理解重力加速度g。
4．掌握自由落體運動的規(guī)律。
5．會解決有關自由落體運動的問題。
【知識梳理雙基再現(xiàn)】
1．地球表面或附近的物體都受到地球施加給它的__________的作用，所以物體會下落。
2．物體只在重力作用下從靜止開始的下落運動叫_____________。這種運動只有在__________的空間中才能發(fā)生；在有空氣的空間中，如果空氣阻力的作用____________，物體的下落也可以看成自由落體運動。
3．自由落體運動是___________的勻加速直線運動。
4．自由落體運動的加速度叫做_________或__________。一般取值g=________，在課本必修1中，如果沒有特別說明，都按g=___________進行計算。
5．在地球上不同的地方其大小________，一般__________處較大，___________處較小。
【小試身手輕松過關】
1．關于自由落體運動，下列說法正確的是（）
A．物體豎直向下的運動一定是自由落體運動
B．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動
C．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
D．當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由落體運動
2．關于重力加速度的說法中正確的是（）
A．重力加速度表示自由下落的物體運動的快慢
B．重力加速度表示自由下落物體運動速度變化的大小
C．重力加速度表示自由下落物體運動速度變化的快慢
D．輕物體和重物體的重力加速度不同，所以重的物體先落地
3．在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩塊石塊從同一高度同時自由下落，則關于兩塊石塊的運動情況，下列說法正確的是（）
A．重的石塊落得快，先著地
B．輕的石塊落得快，先著地
C．在著地前的任一時刻，兩塊石塊具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度
D．兩塊石塊在下落段時間內的平均速度相等
4．一個做自由落體運動的物體，速度v隨時間t變化的圖象如圖所示，正確的是（）
【基礎訓練鋒芒初顯】
5．對下列關于自由落體運動的說法正確的是（）
A．物體開始下落時速度為零，加速度也為零
B．物體下落過程中速度增加，加速度不變
C．物體下落過程中，速度和加速度同時增大
D．物體下落過程中，速度的變化率是個恒量
6．人從發(fā)現(xiàn)問題到采取相應行動所用的時間稱為反應時間，該時間越小說明人的反應越靈敏，反應時間可用自由落體運動來測試：請一同學用兩個手指捏住直尺的頂端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的準備，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，測了直尺下落的高度為10cm，那么你的反應時間是多少
7．為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下（不計空氣阻力），測出下列哪個物理量就可以算出樓房的高度（）
A．石塊下落到地面的總時間B．石塊落地前的瞬時速度
C．石塊落地前最后一秒的位移D．石塊通過最后一米位移的時間
8．如圖是小球自由落下的頻閃照片圖，兩次閃光的時間間隔是1/30s。如果測得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm。請你用x7和x5計算重力加速度的值。（保留三位有效數(shù)字）
【舉一反三能力拓展】
9．關于自由落體運動，下列說法正確的是（）
A．自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動
B．豎直方向的位移只要滿足x1:x2:x3…=1：4：9…的運動就是自由落體
C．自由落體運動在開始連續(xù)的三個2s內的路程之比為1：3：5
D．自由落體運動在開始連續(xù)的三個1s末的速度之比為1：3：5
10．一礦井深為125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球。當?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達井底，求：
（1）相鄰兩個小球開始下落的時間間隔；
（2）這時第3個小球和第5個小球相隔的距離。（g=10m/s2）
【名師小結感悟反思】
自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，其加速度恒為g稱為自由落體加速度或重力加速度，公式：
§2.5伽利略對自由落體運動的研究
【學習目標細解考綱】
1．了解亞里士多德的觀點。
2．了解伽利略的推理、猜想和實驗過程。
3．掌握伽利略的科學方法。
4．培養(yǎng)質疑、求實的科學精神。
【知識梳理雙基再現(xiàn)】
1．兩千多年前的_________認為越重的物體下落得越快。
2．伽利略給出了科學研究過程的基本要求，這些要素包含對現(xiàn)象的一般觀察：__________、__________、_________、對假說進行修正和推廣等。伽利略科學思想方法的核心是把_________和_________和諧地結合起來。
【自學提綱】
1．用自己的話說明伽利略對自由落體運動的研究過程。
2．研究自由落體的價值在哪里？
3．一位同學在研究自由落體運動時，做了這樣一個實驗：讓一片紙從空中某高處自由落下，發(fā)現(xiàn)這片紙緩慢地落到地面上；把這片紙揉成一個紙團，再和一塊石頭仍從原高處同時自由落下，發(fā)現(xiàn)紙團和石頭幾乎是同時落地的。你怎樣解釋這個現(xiàn)象？由這個現(xiàn)象我們可以做出一個什么樣的合理外推？
4．早在2000多年前，古希臘的哲學家亞里士多德通過對落體運動的觀察、研究，得出“物體下落快慢由物體重力決定”，即“物體越重下落越快”的結論，舉例說明亞里士多德的觀點是錯誤的。
5．伽利略是如何研究自由落體運動性質的？
【名師小結感悟反思】
伽利略是偉大的物理學家，他開創(chuàng)了近代物理實驗的先河。伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，抓住主要因素，忽略次要因素，從而更深刻的反映自然規(guī)律。
“自由落體運動”教學設計
“自由落體運動”教學設計
★教學重點
掌握自由落體運動的規(guī)律
★教學難點
通過實驗得出自由落體運動的規(guī)律
★教學方法
實驗現(xiàn)象＋合力推理＋實驗驗證
★課時安排
1課時
★教學目標
(一)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(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，重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。
(二)過程與方法
1．會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。
2．會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結出物理規(guī)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。
(三)情感態(tài)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(yǎng)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(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(xié)作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解
★教學準備
抽氣機、牛頓管、羽毛、粉筆、硬幣、投影儀、相關投影片、課件
★教學過程
［投影］本節(jié)課學習目標?
1.知道自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
?
2.知道不同物體在同一地點下落時加速度相同，都是重力加速度g，方向豎直向下?
★學習目標完成過程
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.?
★新課教學
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？
?
學生：鋼球落得快?
老師：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(shù)學推理都證明亞里士多德觀點的錯誤.同學們可以下去看閱讀資料，也可以自己去查找這方面的資料.?
［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.
?
學生：幾乎同時落地.?
老師：為什么同一紙片，形狀不一樣，其下落快慢不同呢??
學生：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.?
學生：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.
?
(2)自由落體運動的定義?
物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動.?
［說明］在重力比空氣阻力大得多的情況下，可以忽略掉空氣阻力，把物體從靜止開始下落的運動近似看作自由落體運動.?
(3)自由落體運動的特點：?
課件模擬自由落體運動?
觀察課本的頻閃照片?
學生：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.
2、自由落體運動的規(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，請同學們推出其速度公式，位移公式以及位移——速度公式。
學生推導得出：
★課堂練習?
（1）甲物體的質量是乙物體質量的2倍，甲從H米高處自由落下，乙從2H米高處與甲同時自由下落，下面說法中正確的是：
A：兩物體下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的速度大。
B：下落過程中，下落1s末時，它們速度相同。
C：下落過程中，各自下落1m時，它們的速度相同。
D：下落過程中，甲的加速度比乙的大。
（2）做自由落體運動的物體第n秒通過的位移比第1秒內通過的位移多少米？g＝10
★小結
這節(jié)課主要知道自由落體運動的條件；知道自由落體運動就是初速度為零的勻變速直線運動，推出了運動規(guī)律的三個公式，要求學生與以前學過的知識聯(lián)系起來，靈活地運用。
《自由落體運動》教學設計
《自由落體運動》教學設計
知識與技能目標：建立自由落體運動的概念，理解并掌握自由落體運動過程中的規(guī)律。
過程與方法目標：通過對自由落體運動的研究體會科學探究的過程和方法，并得出自由落體運動的規(guī)律，建立科學的概念。
情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和科學探究的精神。
【教學重點】：建立自由落體運動的概念，研究并掌握自由落體運動規(guī)律。
【教學難點】：探究并掌握自由落體運動的規(guī)律。
【學生情況分析】：初步學習并掌握了勻變速直線運動的規(guī)律，基本掌握了對于小車在重物帶動下的運動規(guī)律的研究方法，對落體運動有一定的日常經驗。
【課型，手段】：新授課,實行雙導教學，探究規(guī)律，建構知識，采用多媒體教學手段。
【教學設計】
創(chuàng)設情景：首先我們來研究紙片的下落。然后將紙片揉成紙團，讓其下落。
問題1：紙團和紙片下落的情況有何不同？
問題2：將小粉筆頭下落，并與紙團、紙片的下落進行對比。問：運動情況不同的原因是什么？
問題3：假設沒有空氣阻力，他們的運動情況如何？
演示實驗：毛錢管實驗。
教師引導學生總結：忽略空氣阻力，在重力作用下，物體的運動叫做自由落體運動。
問題4：分析自由落體運動的特點
板書：自由落體運動
一、自由落體運動的概念
1．初速度是零
2．只受重力
二、自由落體運動的規(guī)律
教師：
問題1：猜想自由落體運動的規(guī)律
問題2：通過觀察，我們可以看出物體做自由落體運動時的速度越來越快，但一定是勻加速運動嗎？設計一個實驗來驗證你的猜想是否正確。
板書：運動的規(guī)律是：初速度為零的勻加速直線運動
問題3：如何求自由落體加速度？
問題4：不同的物體做自由落體運動的加速度是否相同？
問題5：在地球上的不同點，g是否相同。
教師總結：我們通過計算得出的是薊縣地區(qū)的重力加速度，不同緯度的加速度為什么不同，我們在以后的學習中將會專門討論這一問題。一般在無特殊說明情況下統(tǒng)一按g=計算。
問題6：自由落體運動的規(guī)律——某一物體自由下落，推導其在ts末物體的速度公式和在這段時間內通過的位移公式。
三．反饋與練習
1．運用自由落體的規(guī)律，利用直尺粗略測出反應時間。
2．見導綱上問題（備用）
有一小鐵球距離地面某一高度自由下落，在最后一秒內通過的位移是9m。（g=10m/s2）
求：（1）小球下落的時間t
（2）起落點距地面的高度h
作業(yè)：課本P47頁“做一做”，“問題與練習”。完成質量檢測第二章第四節(jié)的內容。
《自由落體運動》課堂實錄
教師：首先我們來研究紙片的下落。然后將紙片揉成紙團，讓其下落。
學生：進行實驗并觀察紙片和紙團的運動情況，對比分析運動情況的不同之處。
教師：問題1：紙團和紙片下落的情況有何不同？
學生：紙團的運動軌跡接近直線，而且下落速度較快。
教師：將小粉筆頭下落，并與紙團、紙片的下落進行對比
教師：問題：運動情況不同的原因是什么？
學生分析，猜想，可能是由于空氣阻力。
教師：問題4：假設沒有空氣阻力，他們的運動情況如何？
學生：猜想沒有空氣阻力的情況下，將小粉筆的運動與小紙團，紙片的運動情況作出猜想。設計實驗來驗證猜想是否正確。
教師：演示實驗：毛錢管實驗。
學生：觀察，總結得出結論。
教師引導學生總結：忽略空氣阻力，在重力作用下，物體的運動叫做自由落體運動。
學生分析：自由落體的條件是初速度是零，只受重力。
板書：自由落體運動
一、自由落體運動的概念
1．初速度是零
2．只受重力
二、自由落體運動的規(guī)律
教師：問題1：猜想自由落體運動的規(guī)律
學生：勻加速直線運動
師：問題2：通過觀察，我們可以看出物體做自由落體運動時的速度越來越快，但一定是勻加速運動嗎？設計一個實驗來驗證你的猜想是否正確。
學生：設計實驗，教師選出學生的不同的設計方案，放在大屏幕上，引導學生分析各種設計的優(yōu)缺點。最后根據(jù)現(xiàn)有條件，選擇試驗：用打點計時器來研究鐵塊下落的運動規(guī)律
教師：提示學生為什么用鐵塊來做實驗。引導學生演示實驗：用打點計時器來研究小鐵塊下落的規(guī)律，指導學生設計實驗步驟，進行實驗，處理紙帶，得出運動規(guī)律。
學生：分組處理紙帶，記錄數(shù)據(jù)，然后共同描點，畫出圖線，作出v-t圖像，分析得出自由落體的運動規(guī)律。
板書：運動的規(guī)律是：初速度為零的勻加速直線運動
問題3：如何求自由落體加速度？
學生：根據(jù)圖像求直線的斜率即為鐵塊下落的加速度，求出重力加速度。
板書：重力加速度g
教師：問題4：不同的物體做自由落體運動的加速度是否相同？
學生：相同，依據(jù)錢毛管實驗，結論是所有物體下落情況都相同。
教師：問題5：在地球上的不同點，g是否相同。
學生：閱讀課本P46頁，處理數(shù)據(jù)。分析得出結論：緯度越大，g值越大。
教師總結：我們通過計算得出的是薊縣地區(qū)的重力加速度，不同緯度的加速度為什么不同，我們在以后的學習中將會專門討論這一問題。一般在無特殊說明情況下統(tǒng)一按g=計算。
問題6：自由落體運動的規(guī)律——某一物體自由下落，推導其在ts末物體的速度公式和在這段時間內通過的位移公式。
學生：思考得出結論
x=v0t+1/2at2x=1/2gt2
v=v0+atv=gt
三．反饋與練習
教師：運用自由落體的規(guī)律，利用直尺粗略測出反應時間
學生：
2．見導綱上問題（備用）
有一小鐵球距離地面某一高度自由下落，在最后一秒內通過的位移是9m。（g=10m/s2）
求：（1）小球下落的時間t
（2）起落點距地面的高度h
作業(yè)：課本P47頁“做一做”，“問題與練習”。完成質量檢測第二章第四節(jié)的內容。
