第一篇：自由落体运动实验的学习心得体会
自由落体运动实验的学习心得体会
自由落体运动实验是高中物理学习中需要掌握并且实践操作的重要内容，在理解实验理论发展的同时，也要明白实验的基本特点。本文从自由落体运动实验在学习中遇到的困难、实验的心得体会，以及实验的经验总结三方面进行了简单的分析与探索，以期为广大高中生在研究自由落体实验时提供一定的指导。
自由落体是一个物体在不受到任何阻力的情况下，只在重力作用下进行下降的运动。与初中学过的简单物理实验知识相比较，高中自由落体运动实验包括到的知识点更加抽象，因此需要高中生在进行物理实验学习与操作的时候，能灵活的计划并且调控自己的学习过程。积极参加物理实验活动，思考其中所蕴含的理论，从中总结出自由落体运动实验的学习心得体会。
自由落体运动实验学习的困难
早期对于自由落体运动进行研究的是亚里士多德，他所提出的理论在其后两千多年的时间里有着重要的影响。后来物理学家伽利略所提出的观点中，说明自由落体的运动速度是匀速变化的，要明白实验的原理，首先要明白实验的理论发展。很多同学认为自由落体实验在学习上是相对困难的，进行实验操作时，自己的思维理解能力不能跟上物理教师的思路，自由落体运动的公式不能灵活的运用到解题中。所以，在学习自由落体运动的实验时，需要我们做到对待问题要有探索精神，以及公式的合理应用，归纳出实验的学习心得，这样才能提高对物理的学习能力。
自由落体运动实验的学习心得体会
实验前的学习心得。在学习自由落体运动实验前，首先，要对实验的基本原理进行提前的预习并了解自由落体运动的基本含义，以及其中的瞬移速度公式V=gt，位移的计算公式h=vt。其次，具体掌握在进行解题时，自由落体运动速度和位移的规律发展，最后，可以根据书本上的例题和实验步骤进行简单的解答和学习。
例如：一个物体A在做自由落体运动时，落地前距离地面的距离为500米，取g为每秒10米，计算出经过多少时间物体A可以到达地面？这类题属于在物理书中基础的探索实验知识的题，根据分析可知其中H=500m，计算出下落的时间，根据位移公式可以直接得出落地的时间为t=10s。其中需要注意的是在空气中，随着自由落体运动速度的增加，空气对物体的阻力也会加大。
实验时的学习心得。要想解决自由落体实验时遇到的困难，就离不开实验操作时物理教师的指导，所以需要做的是仔细听讲、积极实践到物理实验操作中。根据物理教师提供的理论思维去解答问题，重点记住关键步骤，学会举一反三，要做到能够自己进行实验操作，并分析其中的物体现象。
例如：在独自操作剪断绳子让物体A做自由落体运动，从而得出在绳子被剪断后，物体A在重力的作用下，从静止开始运动，且物体下落的速度越快，探索其中包含了哪些因素？
我们知道物体在做自由落体运用时，其下落的速度快与慢，并不取决于物体的重量，而在于受到的空气阻力。所以可以分析出物体下落的速度更快则受到的阻力小，下落的速度慢，受到的阻力更大。
实验后的学习心得。实验后对于物理实验题的研究是非常重要的，在实验前理论知识的熟悉与实验时基本的操作，要进行总结与实践。对知识点进行归纳训练，从而加深对于自身的学习探究能力。将物理公式进行统一的整理，做好错误实验题的归纳，以开阔性的思维方式对自由落体运动进行延伸，掌握匀变速直线运动的规律。
自由落体运动实验的经验总结
注重概念或理论的产生过程。高中物理实验的学习前提是对基础知识有一定的了解，查找相关自由落体运动的资料。明白每一个物理原理的发现都是一个漫长而艰难的过程，同时也会陷入一个自相矛盾的困境，而最后会经过时间的严格考证，才能得出最正确的结果。所以，无论是在研究实验前还是在实验后，要清楚地了解到物体运动的速度变化规律、位移变化规律和速度随位移变化的规律。当物体下落时的初速度不为0的情况下，那么物体不能算是自由落体运动。
加强实践能力，激发思维逻辑。可以通过自主实践的方式进行物理学习，在生活中自由落体运动也被广泛的用于各种活动中，例如降落伞的着陆、跳伞过程中的自由落体。在条件允许的情况下，从科学的角度出发，自己动手?M行简单的实验，在这个实践的过程中总结归纳出物理现象，有利于逻辑思维的扩展。以多方位的角度思考问题发生时所产生的原因和结果，逐渐在实践探索中形成系统的知识结构。这有助于我们在培养自身学习能力的同时，也能实现知识的灵活应用，这也是学习物理知识的重要手段。
在自由落体运动实验的学习中，要找到合适的方法探究其中的理论，同时也要加强自身的实践能力。一切实践都是检验真理的标准，在不断的自我练习中掌握物理的规律性。遇到难度较大的物理实验时可以与老师或者同学讨论，总结出自我学习心得，是学好自由落体运动实验的关键方法。
第二篇：《对自由落体运动实验的改进》
《对自由落体运动实验的改进》
（一）、实验原理及实验装置的设计
1、牛顿管的改进
以往我们所用的牛顿管，除了真空管外，在上方装有一个磁铁，可以使带有铁丝的羽毛和铁片被吸附在上面，对此，我做了如下改进（如图所示是结构图，右上角是它的电路连接图）：
（1）增强可视性。由于羽毛和铁片较小，再加上玻璃管本身的反光影响，只有坐在前排的同学能看清楚管内的物体，而在后排的学生看管内的物体不是很清楚。于是，我在管壁外侧加了一排发光二级管，可以采用发红光的高亮二级管T5050组成的光带。为了增强发光效果，在二级管外加一层反光板或包一层带有反光膜的贴纸，在装潢店有售的银白色的及时贴就可以用。这样，当羽毛和铁片下落时，在红光的照射下，在远处座位上的同学也能看得清楚了。
（2）增强可控性。以往的牛顿管，在操作时，都是实验者手持一块磁铁放在管子的上方，通过移去磁铁来控制物管内物体的下落，这样极易造成管子的晃动，可控性也不是很好，我是把上方的磁铁改为电磁铁，这样可以通过开关来控制磁性的有无。从面增强了它的可操作性。
2、用作视频投影的纸带和直尺组合成的投影片
如图所示，把一条在自由落体实验中打出的纸带，用双面胶粘在硬纸板上，以便纸带保持平整，并用字母标出典型的待测点。把一根刻度尺紧靠纸带粘帖在下面且固定。这样，当整个装置被投影在大屏幕上时，不但使刻度清晰可见，更可以使学生很方便地读出各点间的距离。并能由此计算出该纸带的加速度。
3、录制采访视频
课前事先录制好一段视频，这是两位同学采访了不同职业的人时的真实情景，视频中的中学生向不同的路人提问：篮球和铅球同时从空中释放，哪一个先落地？为什么？
从录制的情况来看，前一个问题，大家的回答都大同小异，而后一个问题的回答就显得五花八门，十分有趣。这样的情景安排在实验之前，能够激发学生的思辩意识，也能够增强课堂的趣味性。（视频长度大约2.5分钟。）
（二）实验效果
采用了以上的几点实验的改进措施后，增强了实验的可视性和可操作性.另外，在实验前通过视频的播放也增强了实验的趣味性，使得物理理论更贴近生活实际
第三篇：自由落体运动
自由落体运动
1．一个物体从 80m 高处自由下落，不计空气阻力，g 取10 m/s2，求：（1）该物体经多长时间落到地面？（2）落地前的最后 1s 的初速度是多少？（3）在落地前最后 1s 内通过的高度是多少？
2．从离地面一定高度的空中自由落下一个小球，现测得小球下落时间为4s.求：(1)小球下落的高度H；(2)最后1s内的位移X；
(3)下落高度为总高度的1/4时的速度．
3．从距地面45 m的高处每隔相同的时间由静止释放一个小球，不计空气阻力，取g=10 m/s2，当第7个小球刚释放时，第1个小球恰好落地.求：(1)相邻两小球开始下落的时间间隔Δt为多大？(2)小球在第2秒内的位移大小是多少？
(3)第2个小球落地时，第3个小球与第5个小球间的距离是多少？
4．从离地的高空自由落下一个小球，取（1）经过多长时间落到地面；
（2）从开始下落时刻起，在第内的位移大小、最后内的位移大小；
试卷第1页，总2页，求：
5．物体自某高处自由下落，最后一秒下落的高度是65米，取总高度．，求物体下落的6．一小球自屋檐自由下落，能过窗口所用的时间Δt = 0.25s，窗高两米。问窗顶距屋檐多高？小球由屋檐下落到窗顶所用时间是多少？（g = 10m/s2）
7．一根长15m的长杆。上端挂起，然后让他自由下落，如图所示，求：(1)杆到达离杆的下端5m处的A点时的速度(2)整条杆通过A点所需要的时间。（g=10m/s2）
8．一根细杆长3m，用短绳悬挂(绳长不计)，悬点下有一个2m高的窗，窗顶在悬点下8m处，今将绳剪断，让杆自由下落(g取10m/s2)则：（1）当杆下端到达窗顶时的速度为多少？（2）杆经过窗所用的时间是多少？
试卷第2页，总2页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
参考答案
1．（1）4s（2）30m/s（3）35m 【解析】 【详解】
（1）根据可知下落时间；
（2）由（1）所得结果可知，落地前最后1s就是第4s，这1s得初速度，也就是第3s的末速度，故有。则落地前最后1s初速度为：
；
．（3）落地前最后1s通过的高度为：2．（1）80m；（2）35m；（3）20m/s． 【解析】 【详解】
（1）由自由落体运动的位移公式：H=
gt2＝×10×42m＝80m
（2）小球在前3s内的位移：h＝
gt32＝×10×32m＝45m
最后1s内的位移X：x=H-h=80-45=35m
（3）下落高度为总高度的1/4时：h′＝H/4＝20m 由位移-速度公式：2gh′=v2-0
所以：v＝【点睛】
本题考查自由落体运动规律，明确自由落体为初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，记住基本公式即可解答． 3．（1）0.5s（2）15m（3）20m 【解析】 【详解】
答案第1页，总4页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
（1）设第一个小球落地用时为t，根据自由落体运动位移时间关系 h=
gt2可得：；
则相邻两个小球下落的时间间隔为T=（2）小球
在第2
=0.5s； 秒
内的位
移
大
小
：
（3）第2个小球落地时，第3个小球与第5个小球间的距离是：
【点睛】
解决自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用，一般情况下，研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单；并且最好尝试一题多解的方法，这样可以练习灵活应用公式的能力．
4．（1）（2），【解析】
【解析】(1)由位移公式解得落地时间：(2)第内的位移：前内的位移为：
；
。最后内的位移等于总位移和前内位移的差，即5．45m
答案第2页，总4页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
【解析】设总时间是，根据运动学公式得
故物体下落的总高度故答案为：．
点睛：设总时间为t，结合位移时间公式得出最后1s内位移的表达式，从而求出整个下落的时间，结合位移时间公式求出下落的高度。6．2.28m，0.675s 【解析】 【详解】
设屋檐距窗顶高为H，水滴下落至窗顶用时为t，则水滴到窗顶过程中：H=
gt2 …①
水滴到窗户底端过程中：H+2=
g（t+0.25s）2 …②
①②联立解得：t=0.675s；H=2.28m 7．（1）v=10m/s（2）1s 【解析】
（1）到达A是的速度v：（2）通过A的时间为t杆长为L：得：．，解得，代入数据得
；，解8．（1）（2）
答案第3页，总4页 本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。
【解析】 【详解】
（1）杆下端到达窗顶下落的高度为，有速度位移公式可得
；
（2）杆做自由落体运动，根据位移时间关系公式杆的下部到窗门顶的时间，杆的上部到窗门底的时间，故杆从门旁通过的时间：．
答案第4页，总4页，
第四篇：自由落体运动
课题
自由落体运动
安徽省舒城中学（231300）吕贤年
教 学 目 标：
1、知识目标：
（1）理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；
（2）掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。
2、能力目标：
（1）培养学生的观察能力和逻辑推理能力；
（2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力；
（3）通过对自由落体运动规律的应用，提高学生的解题能力。
3、情感目标：
（1）充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，做到师生默契配合、情理交融，使学生始终处于积极探求知识的过程中，达到最佳的学习心理状态。
（2）利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究，使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘德育教育的素材。
教 学 重 点：仅受重力作用的不同物体，具有相同的重力加速度g。教 学 难 点：物体下落的快慢与物体所受重力的大小无关。教 学 方 法：多媒体辅助教学、实验探索与设问点拔相结合。
教
具：硬币1枚，与该硬币等大的纸片1张；等大的厚大纸片(20cm×20cm)2张；轻与大纸片的小石子1颗；钱羽管及抽气机1台；米尺1把；多媒体教学系统及自制课件等。
设 计 思 路：自由落体运动在教材中是作为初速度为零，加速度为g的匀变速直线运动来安排的，如果教材处理得当，对巩固所学知识，进行科学态度和科学方法教育，培养学生灵活运用已有知识解决实际问题，根据实验探求规律的能力等都是极为有利的，本节课在教学设计时突出以下几个特点：
1.重视实验：整节课由6个演示实验、1个小实验组成，通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
2.重视多媒体辅助教学手段的运用：运用多媒体展示直观的自由落体实例，再现伽利略对自由落体运动的研究过程，给出自由落体的最新科学证实等，多媒体手段的运用可提高课堂教学的效率。
3.注重对学生进行物理学研究方法的教育：本节课从教学目标的制定，到教学内容的安排与讲述，都在这一方面进行了一些有益的尝试。
4.充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔，创设问题情境，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。
5.层次分明：这节课的程序是：（1）通过对生活经验的分析及实验观察，说明实际的落体运动受多种因素的影响；（2）正确地提出问题，研究在真空条件下的落体运动，以及在实际中如何近似地满足自由落体的条件；（3）揭示自由落体运动的性质，研究在真空条件下落体运动的加速度，探求自由落体运动的规律。
一、复习提问
（屏幕显示要复习的问题，提问学生，回答正确后，屏幕再显示相关内容）初速度等于零的匀加速直线运动： 规律：速度变化规律 Vt＝at
位移变化规律
S＝at2/
2推论：Vt2＝2as
V＝Vt/2＝Vt中
特点：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、新课教学
（展示目标，激起学生的求知欲）
关于落体运动，同学们都了解、知道些什么呢？
学生在小学课文《两个铁球同时落地》及其它各种途径中早已了解伽利略、比萨斜塔、伽利略的落体实验等。
（演示1）多种小物体的下落。指出在地面附近的任何物体，脱离支持物后，竖直落向地面的运动叫做落体运动。
落体运动的快慢与哪些因素有关呢？我们应该在什么样的条件下研究落体的运动？落体运动的性质怎样？遵循什么样的规律呢？这就是本节要研究的问题。
（实验设疑，引出矛盾的结论，揭示问题的复杂性）
（演示2）取一枚硬币，一枚与硬币等大的纸片，让它们从同一高度同时下落。观察出硬币先着地，得出物体越重下落越快。
（演示3）取一颗小石子，一张比小石子重的大纸片，让它们从同一高度同时下落。观察出小石子先着地，得出物体越轻下落越快。
（演示4）取两张完全相同的大纸片，它们的重力是相同的，这样重力对下落的作用是相同的（采用控制变量法），再把其中的一张捏成纸团，让它们从同一高度同时下落。
观察到纸团先着地，重力相同的两个物体下落快慢可能不同。（归纳小结，正确地提出问题，引出新课）
物体下落的快慢和物体的轻重关系比较复杂，既不能说俞重俞快，也不能说俞轻俞快，重力相同的两个物体下落快慢可能不同。这说明如果停留在“物体下落的快慢和轻、重有什么关系”这个问题上是找不到出路的，必须换个角度来研究这个问题。
那么，除了物体的重力外，影响物体下落快慢的因素还有什么呢？
分析得出是空气阻力。影响空气阻力大小的因素太复杂（物体形状、速度大小、空气密度等），引导得出最好先研究在没有空气阻力的条件下的落体运动。
把只在重力作用下，由静止下落的物体叫做自由落体，这种运动叫自由落体运动。
【板书】
（提出假设，实验验证）
在没有空气阻力的情况下，轻重物体的下落快慢会怎样呢？思维敏捷的学生对观察、实验得到的现象进行分析后会作出各种假设，学生们争论不休，期盼结论。
（演示5）取一枚硬币，一枚与硬币等大的纸片，将纸片捏成团。让硬币与纸团从同一高度同时自由下落。
观察到在空气阻力可忽略时，两者几乎同时着地。（演示6）钱羽管实验。
在抽去空气的钱羽管内，金属片、小羽毛、小软木塞和小玻璃球等下落的快慢趋于相同。（多媒体展示，提供最新的实验证据）用多媒体系统播放有关资料。
自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果空气阻力的作用可以忽略不计时，物体的下落也可以看做自由落体运动。【板书】
1、自由落体运动：
(1)物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。(2)做自由落体运动的物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相同的。（探索自由落体运动的性质）
从实验中知道，自由落体运动是一种变速直线运动，这种运动是什么性质的运动呢？是一般的变速直线运动，还是匀变速直线运动呢？
（展示闪光照片，定性判断）
从照片中可以看出，在相等的时间间隔里，小球下落的位移越来越大，表明小球在做加速运动。（体验前人的研究方法）
很早就有人研究过自由落体运动的性质，比较典型的有古希腊的哲学家亚里士多德和意大利物理学家伽利略。
亚里士多德的研究方法：观察与思考物体下落的快慢由重力大小决定。伽利略的研究方法：巧妙的推理提出假说数学推理实验维合理外推 利用课本后的阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》自制课件，再现伽利略的推理研究过程，得出自由落体运动是一种匀变速直线运动。
伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法：抽象思维、数学推导和科学实验相结合。爱因斯坦在《物理学的进化》中这样评论：“伽利略的发现以及所应用的科学的推理方法是人类思想上最伟大的成就之一，而且标志着物理学真正的开端”。
（实验直接验证）
利用闪光照片或重物自由下落时打点计时器打下的纸带，测出有关的数据，结合课本中习题（或学生实验）中的结论ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝„＝aT2，定量判断出自由落体运动是匀加速直线运动。【板书】
2、自由落体运动的性质：是一种初速度等于零的匀加速直线运动。（探索自由落体运动快、慢的本质）
前面我们多次提到物体下落的“快”、“慢”，这可以是指物体在一定时间内下落距离的大小（或下落一定距离的时间长短），也可以指物体下落的速度大小。那么，对一种变速运动来说，最能反映它的运动本质特点的物理量是什么呢？
引导得出是加速度，因此，我们的问题可以归结为：①仅受重力作用的不同物体是否具有相同的加速度？②自由落体的加速度是多少？
由公式S＝at2/2，根据各不同物体下落相同距离的时间相同，得出自由落体运动的物体都具有相同的加速度。【板书】
3、自由落体加速度：
(1)在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，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，通常情况下g 取9.8m/s2，粗略计算时g 取10m/s2。（初中学过的常数g =9.8N/㎏，实质上是这里的重力加速度）
(3)重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。（归纳自由落体运动的规律）
由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本规律及其推论都适用于自由落体运动，只要把V0取零，并且用g来代替加速度a就行了。【板书】
4、自由落体运动的规律：(1)规律：速度变化规律
Vt＝gt 位移变化规律
S＝gt2/2
(2)推论：Vt2＝2gs
V＝Vt/2＝Vt中
(3)特点：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、巩固应用
1、做一做：测定反应时间（详见教材）
（学生对这个小实验兴趣极大，个个跃跃欲试，可多做几位，g 取10m/s2，教师必须先测算出一些数据，做好准备）
2、某人要测一座高塔的高度，从这座塔顶上静止释放一个小石块，测得石块从释放到落地时间是3.0s，问塔有多高？g取10m/s2。
3、有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始下落，两球同时落到地面。已知B球离地面高度为15m，问A球从多高处下落？g取10m/s2。
四、总
结
本节课对自由落体运动进行了实验、推理、探索，请同学们思考并回答下面的问题：
1、做自由落体运动的条件是什么？
2、为什么说自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动？叙述它的规律。
3、你对“科学实验和科学推理是揭示自然规律的重要方法和手段”这句话是怎样理解的。
第五篇：自由落体运动
《自由落体运动》探究式教学设计
本文就高中物理必修本“自由落体方运动”一课谈谈教学设想，具体分三个方面。【知识结构及教学目的要来的确定】
本节教材是作为匀变速运动规律的运用特例而编排的。通过本课的教学，使学生既了解一种具体的运动，又巩固匀变速运动规律。同时也为学习选修本“竖直上抛运动”和“平抛物体的运动”奠定基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法，也将在后续课程中应用。
本节教材有五个知识点。即：A．落体运动是竖直向下的直线运动。B．自由落体运动的定义及特点（不同物体在同一地点，下落快慢相同）。C．自由落体运动的性质（初速为零的匀加速直线运动）。D．自由落体的加速度g。E．自由落体运动的规律。
各知识点是按知识的形成过程有机结合的。即：从对落体运动表象的观察，到深层的分析和研究，由浅入深、由表及里逐一展开。具体说：先观察轨迹，再判断运动快慢，进而分析运动的性质，确定运动加速度，最后明确运动规律。本节教材这样编写符合教育家赞科夫提出的“使学生理解学习过程”的原则，因此，在课堂教学过程中有必要遵循教材编写意图，按知识的形成过程进行教学。
由现代教学论可知，教学目的要求的确定可从知识本身的理论价值和应用价值，知识的能力价值和教育功能四方面考虑。因此，从知识本身的理论价值和应用价值角度提出教学目的要求如下：
A．知道自由落体运动、自由落体运动加速度的概念。
B．理解自由落体运动的性质和规律，巩固匀变速运动的有关知识。
在自由落体运动概念的形成过程中，伽利略用科学推理的方法，借助于理想实验，揭示亚里士多德“重的物体下落快”这一论断的错误。进而通过从简单着手的科学研究方法，忽略空气阻力这一次要因素，突出问题的本质，提出自由落体运动的概念。在自由落体性质这一知识点的形成过程中，伽利略采用实验研究的方法，证明自由落体运动是一种初速为零的匀加速直线运动，改变了以往人们凭直觉判断的研究方法，伽利略的实验研究标志着物理学的真正开端。因此，从知识的能力价值和教育功能的角度提出教学目的要求如下： C．培养学生观察能力和推理能力。D．初步了解研究自然规律的科学方法。（从简单着手进行研究的方法和实验研究的方法）
需要指出的是：在自由落体性质的研究过程中，伽利略所面临的困难是巨大的。当时现成的计时仪器只有一根指针，钟面上只刻有小时的刻度，若以小时为计时的最小单位进行自由落体运动的研究是十分困难的。对此伽利略首先提出用斜面“冲淡重力”的方法，通过对斜面上小球运动情况的研究来推断自由落体运动的性质。但这仍是不够的。由h12at2可知，若h=100m，t=3600s，则a6.5104m/s2，显然此时斜面的倾斜角已几乎是0°，而此时斜面摩擦阻力的影响又是难以回避的，因此伽利略又进行了计时仪器的改进，并成功地制造了“水钟”。“水钟”的设计思想与中国古代“水漏”的设计思想是一致的，水经容器底部的小孔流出，通过流出水量多少的测量，来较精确地测定时间，从而完成了斜面上物体运动情况的研究。考虑到教学时间的限制，也为了更好地服务于教学目的，在课堂教学中应该突出对伽利略“用实验验证理论”观点的重大意义进行宣讲，而对具体的实验方法和科学史料在以后的教学中再逐步进行介绍、渗透。
本节课的教学重点为：不同物体下落的加速度都是g。教学难点为：物体下落的快慢与物体所受重力无关。由于学生对重的物体下落快、轻的物体下落慢的印象很深，因此在课堂教学中必须精心设计实验，用事实战胜假象，帮助学生建立正确的观点。
【教学方法】
由于本节教材有着广阔的实验背景和能力与方法教育的深厚内涵，因此本节课的教学拟采用观察法。设计如下五个实验：（1）烧断悬线后小球下落的实验；（2）等面积铁片和纸片下落的实验；（3）纸片和轻纸团下落的实验；（4）等重的纸片和纸团下落的实验；（5）钱毛管实验。通过对各演示实验和闪光照片的观察分析，通过教师边演示、边启发，让学生边观察、边思考，充分调动学生的积极性，达到上述教学目的与要求。
观察法的教学模式是：A．创设情景，提出问题。B．明确观察内容。C．观察和记录。D．分析归纳，得出结论。本课每一演示实验的教学都应遵循这一模式，以提高教学效果，如演示实验1的教学过程是：A．明确要研究一种常见的物体下落的运动，出示如图所示装置，提出：悬线断后物体运动情况如何？B．向学生指出：先观察小球下落的轨迹，是直线还是曲线，是水平还是竖直的？C．进行演示，用火烧断悬线，避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响，确保小球开始下落时初速为零。D．提问学生，得出：物体下落的轨迹是一竖直方向的直线。
观察法进行教学的目的，在于学生观察能力的培养，因此在教学过程中，还要让学生做到以下三点：A．学会观察的方法。如在实验2到实验5的教学过程中，对两物体下落快慢的比较，通过物体运动的初、末状态的比较来进行。在开始下落瞬间观察两物体是否同时、同高、无初速，在落到桌面上的瞬间通过眼看耳听来进行判别。B．学会对现象作准确、条理的分析和描述。如在利用自由落体的闪光照片研究自由落体加速度的教学过程中，要求学生由小球运动轨迹是竖直的直线、运动方向向下，得出小球的瞬时速度方向为竖直向下；由照片中相邻两小球间隔逐渐增大，得出在每一段闪光时间间隔内物体的平均速度逐渐增大；再结合自由落体是匀变速直线运动，得出小球的瞬时速度逐渐增大，从而得出自由落体加速度方向为竖直向下。C．善于从观察中发现问题。如利用自由落体的闪光照片测定重力加速度大小的过程中，通过用刻度尺测出小球间距，求得的重力加速度值小于9.8m/s2，使学生了解闪光照片中标尺的作用。在实验5钱毛管实验的教学过程中，通过正误实验操作的对比，使学生领悟到：钱毛管由水平位置转为竖直时应保持上端不动，从而使金属片和羽毛在刚开始下落时速度为零；在学生观察到真空中金属片和羽毛下落快慢相同的现象后，提问学生：生活中有没有轻重不同的物体下落快慢相同的现象。启发学生：若重的物体压住了轻的物体，也会使物体下落快慢相同。再进行演示：在真空中羽毛在上、金属片在下时两物体下落快慢相同，从而使学生真正建立起：忽略空气阻力时，物体下落快慢相同的观点。
【教学过程及实验和例题的讲解】
教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量，教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学过程如下：A．引入新课，明确课题。研究物体下落的运动；B．实验演示，定性研究。得出：自由落体运动的概念特点；C．利用闪光照片，定量分析。得出：自由落体的性质和自由落体加速度；D．应用和巩固练习。得出自由落体运动的规律，进行例题教学。
围绕着物体下落快慢与所受重力无关这一难点设计的系列实验（实验2—5），具体安排如下：
由于“重的物体下落快”这一错误的生活经验，总是存在于大多数学生头脑中。因此安排实验2：铁片和等面积纸片下落，让学生观察到“重的物体下落快”的现象，暴露出学生原有的错误观点。再通过实验3：取二张相同的纸，剪去其中一张的部分并揉成团再同时下落，让学生观察到“轻的纸团下落快”的现象。通过强烈的对比，激发学生的兴趣，促使学生积极地思考。然后安排实验4：让等重的纸片和纸团下落，使学生观察到“等重的物体下落快慢不同”的现象。使学生跳出物体下落快慢与重力相关的思维怪圈，去分析空气阻力的影响。降低了分析的难度，符合赞科夫提出的“使班上所有的学生（包括最差的学生）都得到一般发展的原则”。通过对空气阻力的分析，使学生意识：空气阻力的影响使得物理现象复杂多变，一时难以抓住问题的本质。从而启发学生：从简单着手，忽略空气阻力的影响，进而引出实验5：钱毛管实验。使学生建立：“忽略空气阻力时，同一地点物体下落快慢相同的”观点。
上述实验各具目的、有机结合。从实验2引出错误（这是纠正错误的前提），实验3提出问题，激发兴趣，到实验4进行铺垫，帮助分析，实验5解决矛盾，得出结论。一环紧扣一环，一气呵成。
例题的教学不仅要起到对课堂所学知识的巩固和提高作用，还要起到深化和活化的作用，同时又是教学过程中的一个反馈手段。本课例题选用教材后面练习题（1），即：为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口下落，经过2．0s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的深度（不考虑声音传播所用的时间）。之所以选用这个题目而不用课文中的原例题，原因有二：A．让学生养成独立思考的习惯，真正检验学生对课堂教学内容的掌握程度，避免出现部分学生不深入分析，依赖课文进行题解的错误做法。B．结合例题，介绍测量变换的物理思想，使学生了解：依赖于某一物理过程，可用测量时间的办法来求得空间的尺寸。
通过例题的教学还要使学生逐步领会到物理公式是描述物体运动的规律，而不是简单地反映一些“数”之间的联系。具体讲解过程如下：首先通过分析使学生明确：小石块下落过程空气阻力较小可忽略，且释放小石块时初速为零。即：小石块作自由落体运动；再根据不考虑声音传播所用时间，得出小石块的运动时间是2．0s；然后利用自由落体运动规律求得：井口到水面的深度h 12gt219.6m。
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