高中自由落體運動教案

伽利略對自由落體運動的研究。

必修一2.6伽利略對自由落體運動的研究
課前預習學案
一、預習目標
了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性。
二、預習內(nèi)容
對于落體運動，自古以來許多人都研究過。本節(jié)課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。要通過自主學習，獨立的思考、歸納和總結(jié)，提出自己的看法與體會。
三、提出疑惑
同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
通過重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過程，親臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗，學習其科學思維方法和巧妙的實驗構(gòu)思。
二、學習過程
（一）、綿延兩千年的錯誤
亞里士多德的觀點：物體越重，下落越快.
交流與討論：為什么會有錯誤的認識呢？
（二）、邏輯的力量
伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？
（三）、猜想與假說
（四）、實驗驗證
閱讀：伽利略斜面實驗的情況
討論與交流：感受伽利略的探究過程，體會其科學方法
設(shè)計實驗：研究初速度為零的勻加速直線運動的位移和時間的關(guān)系，并設(shè)計表格記錄實驗數(shù)據(jù).
（五）、伽利略的科學方法
三、反思總結(jié)
伽利略的科學方法。
①問題的提出。
②提出假設(shè)，邏輯推理。
③利用數(shù)學和邏輯進行推理，然后實驗驗證。
④對假說進行修正和推廣。
四.當堂檢測
1．某物體從某一較高處自由下落，第1s內(nèi)的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s內(nèi)的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。5,20,15
2．小球做自由落體運動，它在前ns內(nèi)通過的位移與前（n+1）s內(nèi)通過的位移之比是_____________。n2/(n+1)2
3．一物體從高處A點自由下落，經(jīng)B點到達C點，已知B點的速度是C點速度的3/4，BC間距離是7m，則AC間距離是__________m（g取10m/s2）。16
4．一物體從高H處自由下落，當其下落x時，物體的速度恰好是著地時速度的一半，由它下落的位移x=__________H/4
5．關(guān)于自由落體運動的加速度g,下列說法中正確的是(B)
A．重的物體的g值大
B．同一地點,輕重物體的g值一樣大
C．g值在地球上任何地方都一樣大
D．g值在赤道處大于在北極處
6．一個鐵釘與一個小棉花團同時從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因為(C)
A．鐵釘比棉花團重
B．鐵釘比棉花團密度大
C．棉花團的加速度比重力加速度小得多
D．鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F的大
7．甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時自由下落，由下列說法正確的是（C）
A．甲比乙先著地
B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同時著地
D．無法確定誰先著地
8．自由下落的物體，自起點開始依次下落相等高度所用的時間之比是（D）
A．1/2B．1/3C．1/4D．(+1):1
9．自由落體運動的v-t圖象應是圖2-4-4中的(B)
10．一個物體從20m高的地方下落,到達地面時的速度是多大?落到地面用了多長時間?(取g=10m/s2)20m/s,2s
課后練習與提高

1.氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,它上升到217m高處時,一重物由氣球里掉落,則重物要經(jīng)過多長時間才能落到地面?到達地面時的速度是多少?(不計空氣阻力,g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2．如圖2-4-5所示,把一直桿AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開后直桿做自由落體運動,已知直桿通過A點下方3.2m處一點C歷時0.5s,求直桿的長度是多少?(不計空氣阻力,g=10m/s2).2.75mjab88.com

相關(guān)知識

5、伽利略對自由落體運動的研究

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性，教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢？為此，小編從網(wǎng)絡上為大家精心整理了《5、伽利略對自由落體運動的研究》，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

5、伽利略對自由落體運動的研究
一、知識與技能
了解落體運動研究的史實，了解邏輯推理的特色，理解任何猜想和假說都須要有實驗驗證的重要性。
二、過程與方法
通過史實了解伽利略研究自由落體規(guī)律的過程，體會其推理方法的奧妙，同時了解猜想的必要性，感受探究規(guī)律的幾個必要過程和科學方法的重要性，了解體會一些科學的方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
通過了解史實能培養(yǎng)同學們的意志和科學的方法觀，避免盲目和急功近利思想，提高自己的認識觀。
★教學重點
了解探索過程，明確探索的步驟，同時了解實驗及科學的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學習方法。
★教學難點
“觀念－思考－推理－猜想－驗證”是本節(jié)的重點思路，也是培養(yǎng)良好思維習慣的重要參考。
★教學方法
教師啟發(fā)、引導，學生閱讀教材，討論、交流。
★教學過程
一、引入新課
我們已經(jīng)學習了自由落體運動，知道了物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)。這一正確認識卻經(jīng)歷了曲折而又漫長的歷史過程。這節(jié)課我們就來學習有關(guān)的史實知識，了解科學家是怎樣研究落體運動的。
二、進行新課
1、歷史的錯誤：關(guān)于下落物體快慢
課件展示：《亞氏觀點》
教師活動：引導學生閱讀教材第一段，提出問題：為什么會有錯誤的認識呢？
學生活動：思考問題，交流體會。得出錯誤認識的根源：不注意探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解。
2、伽利略的邏輯推理
教師活動：引導學生閱讀教材第三、四段，提出問題：伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？
學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。
點評：培養(yǎng)學生語言表達能力，培養(yǎng)學生邏輯推理能力。
課件展示：《邏輯的力量》
3、猜想與假說
教師活動：引導學生閱讀教材“猜想與假說”部分，提出問題：伽利略在研究落體運動過程中遇到了哪些困難？面對這些困難，伽利略是怎樣做的？他作出了大膽的科學猜想，猜想的內(nèi)容是什么？
學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。
點評：培養(yǎng)學生語言表達能力，培養(yǎng)學生分析概括能力。
科學的猜想，或者叫假說，這是對事物認識的模型，是對事物認識的基礎(chǔ)，是建立概念描述規(guī)律的前提。
4、實驗驗證
教師活動：（陳述）實驗驗證是檢驗理論正確與否的唯一標準。任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過實驗驗證，否則不成理論。猜想或假說只有通過驗證才會成為理論。所謂實驗驗證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實驗結(jié)果，它具有任意性，但不是無條件的，實驗是在一定條件下的驗證，而與實際有區(qū)別。
引導學生閱讀教材“實驗驗證”部分，提出問題：伽利略在實驗過程中遇到了怎樣的困難，他又是怎樣克服的？為什么說，伽利略把他的結(jié)論外推到90°需要很大勇氣？
學生活動：帶著問題閱讀教材，闡述自己的觀點。
點評：培養(yǎng)學生語言表達能力，培養(yǎng)學生分析概括能力。
5、科學的方法
教師活動：物理學的研究很注重方法，物理學習也要注意方法，所謂科學方法包括以下幾點：
對現(xiàn)象一般觀察一提出猜想－運用邏輯推理一實驗對推理驗證一對猜想進行修證（補充）－推廣應用。
學生活動：閱讀教材“STS”《從伽利略的一生看科學與社會》短文，對自己進行科學人生觀教育。
三、課堂總結(jié)、點評
通過這節(jié)課的學習，我們從伽利略對落體的研究上，學習他的觀察思考等科學方法，為我們下一步（以后）的探究打下基礎(chǔ)，不能盲目，也不能怕困難，要用科學的方法指導我們。
四、實例探究
☆豎直上拋運動的實例分析
【例題】某人在高層樓房的陽臺外側(cè)以20m/s的速度豎直向上拋出一個石塊，石塊運動到離拋出點15m處時，所經(jīng)歷的時間為多少？
（不計空氣阻力，取g=10m/s2）
分析：石塊運動到離拋出點15m處時，石塊的位置是在拋出點上方還是在拋出點下方？如果是在拋出點上方的話，是處于上升階段還是處于下降階段？
從題意來看，石塊拋出后能夠上升的最大高度為m15m。
這樣石塊運動到離拋出點15m處的位置必定有兩個，如圖所示，因而所經(jīng)歷的時間必為三個。

分段法：
石塊上升到最高點所用的時間為：
s
2s前石塊第一次通過“離拋出點15m處”；2s時石塊到達最高點，速度變?yōu)榱悖S后石塊開始做自由落體運動，會第二次經(jīng)過“離拋出點15m處”；當石塊落到拋出點下方時，會第三次經(jīng)過“離拋出點15m處”。這樣此題應有三解。
當石塊在拋出點上方距拋出點15m處時取向上為正方向，則位移x=+15m，a=-g=-10m/s2，代入公式
得：
解得t1=1s；t2=3s
t1=1s對應著石塊上升時到達“離拋出點15m處”時所用的時間，而t2=3s則對應著從最高點往回落時第二次經(jīng)過“離拋出點15m處”時所用的時間。
由于石塊上升的最大高度H=20m，所以，石塊落到拋出點下方“離拋出點15m處”時，自由下落的總高度為HOB=20m+15m=35m，下落此段距離所用的時間
s
石塊從拋出到第三次經(jīng)過“離拋出點15m處”時所用的時間為：t3=2s+s=(2+)s
★課余作業(yè)
復習全章內(nèi)容，準備章節(jié)測驗。

伽利略對自由落體運動的研究教案

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎(chǔ)，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務。怎么才能讓教案寫的更加全面呢？下面是小編幫大家編輯的《伽利略對自由落體運動的研究教案》，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

年級
組別審閱審閱
主備人使用人授課時間
課題人教版物理必修一第二章勻變速直線運動的研究第6節(jié)
伽利略對自由落體運動的研究課型新授課
課標
要求高考要求：1級要求對所列知識要了解其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接使用
小高考要求：1級要求對所列知識要了解其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接使用
教
學
目
標知識與能力1.了解伽利略對自由落體運動的研究思路和方法；
2.能夠合理設(shè)計實驗，并將實驗數(shù)據(jù)用圖線法處理。
過程與方法1、經(jīng)歷伽利略對自由落體運動的研究方法，感悟科學探究的方法；
2、分組進行科學探究活動，完成實驗操作
3、培養(yǎng)學生進行數(shù)學推理和圖象處理數(shù)據(jù)的能力。

情感、態(tài)度與價值觀1、激發(fā)了學生學習伽利略敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，善于觀察思考，知難而進的優(yōu)秀品質(zhì)；
2、培養(yǎng)學生耐心細致的意志品質(zhì)，創(chuàng)新思想和互相協(xié)作的精神。
教學
重點通過重現(xiàn)重大發(fā)現(xiàn)的歷史過程，讓學生親臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗，學習其科學思維方法和巧妙的實驗構(gòu)思
教學
難點1）當無法驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動時，如何引導學生巧妙設(shè)計斜面實驗間接驗證；
2）引導學生在實驗過程中怎樣進行合理猜想、數(shù)學推理、合理外推等重要方法。
教學
方法講授法、討論法
教學程序設(shè)計
教
學
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)一明標自學
過程設(shè)計二次備課
“明標自學”：
（1）新課導入
落體運動隨處可見：從空中釋放的小球會落向地面上，熟透的蘋果要掉到地上，雨滴從天空中掉落下來等等，我們里會看到，不同的物體下落的快慢不一樣。早在2000多年前，古希臘的哲學家亞里士多德就已經(jīng)認識到這一現(xiàn)象，并認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的。
你知道事實的是怎樣的嗎？
（2）自學內(nèi)容
1.綿延兩千年的錯誤觀點是什么？
2.伽利略對自由落體運動的研究過程是什么樣的？
3、伽利略的科學方法是什么？

教
學
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)二合作釋疑環(huán)節(jié)三點撥拓展
過程設(shè)計二次備課
“合作釋疑”
一、伽利略對自由落體運動的研究思路的概括
提出問題落體運動的性質(zhì)是什么
猜想V與t成正比
數(shù)學推理X與t2成正比
實驗驗證斜面實驗
合理外推x/t2的數(shù)值隨傾角的增大而增大，當傾角等于900時，轉(zhuǎn)化為自由落體運動
得出結(jié)論自由落體運動是一種速度均勻增加的運動
二、如何領(lǐng)會伽利略對自由落體運動的研究思想和方法
伽利略提出自由落體運動時一種最簡單的變速運動----勻變速運動。而在當時實驗條件下測量較短的時間有困難，伽利略就采取了間接驗證地方法：
1.運用數(shù)學推導的方法得出初速度為零的勻變速運動應有V與t成正比
2、（1）運用斜面實驗測出小球沿光滑斜面向下的運動符合X與t2成正比是勻變速運動
（2）不同質(zhì)量小球沿同一傾角的斜面運動的x/t2值不變，說明它們的運動情況相同
（3）不斷增大斜面傾角，x/t2的值隨之增大，說明小球做勻變速運動的加速度隨傾角的增大而增大
（4）伽利略將斜面實驗結(jié)果外推到斜面傾角增大到900的情況-----小球自由下落，認為小球仍會保持勻變速運動的性質(zhì)

“點撥拓展”
伽利略對自由落體運動的研究給我們的啟示
1、要善于觀察、勤于思考、勇于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，發(fā)現(xiàn)問題和提出問題對科學探究具有重要意義。如果沒有發(fā)現(xiàn)問題、不能提出問題，科學探究便無從談起，因此，發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是進行科學探究的前提。
2、要合理地進行猜想和假設(shè)，所提出的猜想不一定是最終的科學結(jié)論，但對問題成因的猜想扔需要有一定的依據(jù)：一是已有的科學結(jié)論，二是科學事實。
推論和假設(shè)的結(jié)論必須是可檢驗的，檢驗的結(jié)果又兩種可能：一是支持假設(shè)，即證實；二是否定假設(shè)，即偽證。一個無法檢驗的陳述時沒有探究價值的，因而也就不是一個科學假設(shè)。
3、科學的制定實驗計劃
要根據(jù)確定的探究課題，設(shè)計科學的探究計劃和方案。探究計劃應包括探究的課題、實驗器材和資料的準備、探究的程序和過程（包括觀察、實驗、信息和數(shù)據(jù)的收集和處理）、通過怎樣的分析整理得出探究的結(jié)論，以及怎樣對探究過程進行評估和反思等。
教
學
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)四當堂檢測二次備課
“當堂檢測”
1．在物理學的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學家首先建立了平均速度、瞬時速度和加速度等概念用來描述物體的運動．并首先采用了實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學方法，把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來
從而有力地推進了人類科學的發(fā)展()
A．亞里士多穗B．伽利略C．牛頓D．愛因斯坦
2．紅孩同學搖動蘋果樹，從同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止直接落向地面，蘋果：先著地，下面說法中正確的是()
A.蘋果和樹葉做的都是自由落體運動
B.蘋果和樹葉的運動都不能看成自由落體運動
C.蘋果的運動可看成自由落體運動，樹葉的運動不能看成自由落體運動
D．假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉會同時落地
3．甲同學看到乙同學從10層樓的樓頂同時由靜止釋放兩個看上去完全相同的鐵球，結(jié)果甲同學看到兩球不是同時落地的．他分析了兩球未能同時落地的原因．你認為他的下列分析哪些是正確的()
A.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力小
B.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力大
C.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是實心球，重力遠大于阻力
D.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是空心球，阻力與重力比．差別較小
4、兩物體都做勻加速直線運動，在給定的時間間隔內(nèi)（）
A.加速度大的，其位移也一定大
B.初速度大的，其位移一定也大
C.末速度大的，其位移一定也大
D.平均速度大的，其位移一定也大
5、在勻變速直線運動的位移公式和速度公式中除時間t外，共有四個矢量，若取初速度方向為正，那么（）
A.勻加速直線運動中a為正值
B.勻加速直線運動中a為負值
C.勻減速直線運動中a為負值
D.勻加速和勻減速直線運動中a均為正值
6、物體做勻變速直線運動，下列說法正確的是（）
A.第1s內(nèi)的速度變化量小于第2s內(nèi)的速度變化量
B.第1s內(nèi)的位移可能小于第2s內(nèi)的位移
C.第1s內(nèi)的速度變化量等于第2s內(nèi)的速度變化量
相鄰兩相等時間間隔通過的位移之差為恒量
課
堂
小
結(jié)概括伽利略對落體運動的研究思路：
提出問題----合理猜想----數(shù)學推理----實驗驗證----合理外推-----得出結(jié)論
課后
作業(yè)訓練和測評的第11頁
板
書
設(shè)
計概括伽利略對落體運動的研究思路：
提出問題----合理猜想----數(shù)學推理----實驗驗證----合理外推-----得出結(jié)論
課
堂
反
思

伽利略對自由落體運動的研究學案及課件

一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗，會提前做好準備，高中教師要準備好教案，這是高中教師需要精心準備的。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供伽利略對自由落體運動的研究學案及課件，希望對您的工作和生活有所幫助。

物理必修1(人教版)

第六課時伽利略對自由落體運動的研究

水平測試
1．讓體積相同的石塊和木塊從同一高度同時由靜止下落，它們的重力均遠大于各自受到的阻力，則()
A．下落的全過程，它們的平均速度相等
B．若將兩者捆綁在一起，讓它們由靜止下落，則比木塊單獨下落時快
C．若將兩者捆綁在一起，讓它們由靜止下落，則比石塊單獨下落時快
D．下落過程中，石塊始終在木塊的下方
答案:A

2．宇航員在月球上做了一個落體實驗：在同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，如右圖所示，出現(xiàn)的現(xiàn)象是(月球上是真空)()
A．羽毛先落地，鐵錘后落地
B．鐵錘先落地，羽毛后落地
C．鐵錘和羽毛都做自由落體運動，重力加速度為9.8m/s2
D．鐵錘和羽毛都做自由落體運動，同時落地

答案:D

3．伽利略用巧妙的推理推翻了亞里士多德的錯誤觀點，從而提出“自由落體運動是一種最簡單的變速運動，速度應該是均勻變化的”觀點．這種方法在科學研究中叫()
A．數(shù)學推演B．實驗驗證
C．猜想與假設(shè)D．邏輯推理

答案:C

4．伽利略以前的學者認為，物體越重，下落越快．伽利略等一些物理學家否定了這種看法．在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛到達地面，這主要是因為()
A．它們的質(zhì)量不等
B．它們的密度不等
C．它們的材料不同
D．它們所受的空氣阻力不等

答案:D

5．若在塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是()
①它們受到的空氣阻力不等
②它們的加速度相等
③它們落地的速度不等
④它們下落的時間相等
A．①③B．②④
C．只有②D．只有③

答案:B

素能提高
6．在一演示實驗中，一個小球在斜面上滾動，小球滾動的距離x和小球運動過程中經(jīng)歷的時間t之間的關(guān)系如下表所示.

t/s0.250.51.02.0…
x/cm5.02080320…

由表可以初步歸納出小球滾動的距離x和小球滾動的時間t的關(guān)系式為(k為常數(shù))()
A．x＝ktB．x＝kt2
C．x＝kt3D．無法判斷

答案:B

7．(雙選)伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如下圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是()

A．甲圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論
B．丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論
C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗更明顯
D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗更明顯

答案:AC

重物下落引發(fā)的幾個有趣的問題

1．1969年美國實現(xiàn)登月，這是人類首次登月成功，在一次登月活動中，宇航員DavidR．Scott在月球上證實了榔頭與羽毛下落一樣快，月球的引力加速度為1.67m/s2.

2．1922年美國人厄阜等做了重物下落的細微實驗，發(fā)現(xiàn)重力加速度隨不同材料大約有1%的變化，1986年菲施巴赫等人認為物體和地球之間，除引力外還存在微小的排斥力，稱為超負載力．美國馬薩諸塞大學的約多諾古和賈斯坦認為量子場論的計算中，從物體的引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量不同出發(fā)，導出不同物體下落不同的結(jié)論．引力加速度與質(zhì)量和溫度有關(guān)，我們目前只在10－12數(shù)量級以內(nèi)承認引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量相等，但在10－17數(shù)量級兩者有差異，這個問題現(xiàn)在尚沒有定論．

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(guān)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(nèi)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(nèi)容分成若干個子課題，學生分組，并認領(lǐng)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(guān)，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(zhì)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(nèi)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(jié)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(chǔ)。
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(zhì)。
（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(wǎng)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(shù)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(zhì)、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(jīng)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(lǐng)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(quán)威大膽質(zhì)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(shè)－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(nèi)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(jīng)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(guān)。
（2）自由落體運動的性質(zhì)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(wǎng)絡、圖書資料等。
3、自制課件。
五、教學設(shè)計思路
本設(shè)計的內(nèi)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(zhì)；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(shè)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(jié)、交流和評價。
本設(shè)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(guān)；自由落體運動的性質(zhì)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?qū)嶒灲榻B、亞里士多德和伽利略關(guān)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(guān)；通過專題2和專題3，讓學生通過初步觀察、提出猜想、設(shè)計方案、實驗驗證等過程得出自由落體運動的性質(zhì)是初速為零的勻變速直線運動，加速度是g。
本設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)問
通過演示實驗，以“馬路邊夾錢騙術(shù)”創(chuàng)設(shè)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(zhì)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(nèi)容、明確角色和任務分工。學生在課前利用網(wǎng)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(wǎng)頁、作品等形式。然后，小組內(nèi)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(zhì)和重力加速度，引入理想模型、“提出假設(shè)－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(jié)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(shè)計方案
通過設(shè)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(jié)反應時間跟哪些因素有關(guān)，實現(xiàn)“帶著問題進課堂、帶著問題出課堂”的教學設(shè)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(jié)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(shè)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(shè)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(nèi)容，提供一些相關(guān)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(wǎng)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(guān)）。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(quán)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(wǎng)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(jié)果（以下課題供參考）
子課題1：關(guān)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?qū)嶒灲榻B。
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(jié)：物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關(guān)，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(zhì)，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(zhì)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(shè)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(zhì)的研究過程（提出假設(shè)－數(shù)學推理－斜面實驗）。
小結(jié)：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(shè)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(jié)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(shù)。
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(diào)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(jié)反應時間根哪些因素有關(guān)？