探究自由落体运动教学设计（写写帮推荐）

第一篇：探究自由落体运动教学设计（写写帮推荐）

探究自由落体运动教学设计

凤霞中学 覃毅锋

一、教学目标 知识与技能

1．了解关于自由落体运动探究过程的史实。

2．理解物体下落过程中空气阻力对物体运动的影响。3．理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件。4．初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概况能力。过程与方法

1.让学生通过对玻璃筒内金属片、羽毛等下落的实验及其它演示实验的观察、分析、思考、2.学会归纳和总结问题的方法，培养学生的观察能力、推理能力、掌握科学研究的方法。情感态度与价值观

通过对落体问题的研究，体会对问题的研究要善于抓住事物主要矛盾，透过现象看事物本质。

二、重点难点

重点：探究自由落体运动的过程及自由落体运动的概念。难点：物体下落快慢与物体质量无关。

三、教具学具准备

铁架台、打点计时器、刻度尺、重锤。

四、教学教程 1.课程引入

师：同学们，秋天是个美丽的季节，我们可以看到落叶飘零，熟透的苹果会从树上掉落下来，或者滴落的雨水，那么这几种运动有什么共同点呢？ 生：从高的地方落到低的地方，从静止开始。

师：没错，像落叶那样由静止开始从高处落到地处的运动就叫做落体运动。（板书：落体运动）你们还见过有哪些落体运动呀？ 生：雪花飘落，雨滴下落，跳伞…… 2.进入新课（1）提出问题

①现实生活当中是果实掉落的快还是树叶掉落得快？

②现实生活当中是重的物体掉落的快还是轻的物体掉落得快？ 生：果实下落更快，重的物体下落更快（2）实验验证 师：关于落体运动规律的猜想，早在2000多年前，古希腊著名学者亚里士多德就提出自己的观点。亚里士多德认为重的物体下落得快。（板书：亚氏：物体越重，下落越快）这符合我们生活中的现象吗？ 生：符合。

师：那这个结论是正确的吗？我们用一个小实验来验证一下。[实验Ⅰ]：硬币和展开的纸片同时从同一高度由静止开始下落。[实验Ⅱ]：纸团和展开的纸片同时从同一高度由静止开始下落。[实验Ⅲ]：硬币和贴纸的硬币同时从同一高度由静止开始下落。视频演示实验，引导学生观察并得出相应结论。结论：

[实验Ⅰ]：越重的物体落得越快。

[实验Ⅱ]：一样重的物体，下落情况不一样。[实验Ⅲ]：质量不同的物体，下落一样快。

师：从上述实验，我们得出亚氏的理论是错误的。物体的下落情况与它本身的质量是无关的。其实刚才我们做的实验早在几百年前就有人做过，同学们知道是谁吗？他做了一个什么实验呢？ 生：伽利略，做了比萨斜塔铁球实验。

师：没错，意大利著名的物理学家、天文学家伽利略通过比萨斜塔实验推翻了亚里士多德的观点。用实验来研究科学就是他首创的，为以后的科学发展作出极大贡献。那下面我们来简单了解一下伽利略的铁球实验。①实验里的两个铁球，A球质量大于B球质量，根据亚氏理论，B球速度应该小于A球速度。

②用铁条将 A球与B 球连接，整体比原两球都要重，那么整体的下落速度会比原A球更快。

③但是，如用铁条将 A球与B 球连接，速度小的 B球就会牵制速度大的 A球，从而使整体的下落速度会比原A球更慢。

同一假设条件，通过合理推论，得出两个相互矛盾的结论。—— 推谬法（3）牛顿管实验

师：理论推导和实验都说明不是越重的物体落得越快！但现实生活中我们可以看到果实的确比树叶下落得快！怎么解释呢？是不是有什么关键的因素我们没有考虑到呢？同学们觉得这个关键因素可能是什么呢？ 生：可能是空气阻力对运动造成影响。

师：那到底空气阻力是不是整个事件的原因呢？我们再通过一个实验来验证一下。大家看到的视频里的这个就是牛顿管，玻璃管的一端装有阀门，里面有两个小物体，一个金属片和一片羽毛哪个比较重？（金属片）现在牛顿管里面是充满空气的，看看哪个下落得快？（金属片下落更快），现在把里面的空气抽掉，形成一个真空状态，大家觉得下落情况又是怎样呢？一起来观察一下。（同时落地）

师：下面我们来讨论一下，这两次实验有什么相同有什么不同的地方呢？ 生：两次实验下落的物体都是金属片和羽毛，但一次是有空气的状态下，另一次是真空状态。

师：物体在有空气的状态下和真空状态下下降，有什么区别？ 生：空气状态下物体受到空气阻力，真空状态下没有。

师：所以我们可以知道，现实生活当中，苹果比树叶下落更快等类似现象的原因是：空气阻力。就是说：如果没有空气阻力，同一高度静止 下落的一切物体，其下落情况都是一样的。消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。它有哪两个条件？（板书：自由落体条件：①只受重力作用②从静止开始下落，即:初速度等于0）

演示：手中自由释放粉笔、下抛、上抛、斜抛、平抛粉笔，让学生判断哪个是自由落体运动，强调自由落体运动的条件。（4）课堂练习

1.下列运动中不能看成自由落体运动的是（）A.从树上静止掉落的苹果的运动 B.小铁球从静止开始下落的运动 C.从静止开始下落的纸片的运动 D.从二楼静止释放的木箱的运动 答案：C 师：在地面上不受空气阻力作用的运动物体是不存在的。

但在物体自由下落过程中，若空气阻力远小于重力，则空气阻力可以忽略不计。（注意：是忽略而不是不受）

一张纸所受的空气阻力相对于纸的重力是不能忽略的,所以,纸张的下落不能看做自由落体运动。

2.一枚铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落，总是铁定先落地，这是因为()A．铁定比棉花团重 B．棉花团受到空气阻力的影响大 C．铁定比棉花团密度大 D．棉花团的体积大 答案：B 3.甲、乙两物体的质量之比为1：4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是()A.甲比乙先着地 B．乙比甲先着地 C.甲和乙同时落地 D．不能确定谁先着地 答案：C 4.(双项)A同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动

B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 答案：CD（5）研究自由落体运动

师：对于自由落体运动，我们有哪些方法来获得（测量到）它的运动信息？

生：利用打点计时器纸带法。

师：下面我请两位同学上来协助我完成这一个实验。

完成实验，得到一段纸带，让协助的同学观察并告诉同学们纸带上的点的情况。

师：自由落体运动的轨迹是怎样的? 生：自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变 师：重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化? 生：连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度；

师：那速度到底是怎样变化，而加速度又到底是多少呢？我们下节课再来讨论。

五、板书设计

一、落体运动

亚里斯多德：物体越重，下落越快。伽利略：下落运动情况与质量无关。

自由落体运动：（1）仅受重力（2）从静止开始运动，即初速度为0

第二篇：探究自由落体运动 教学设计

《自由落体运动》教学设计

张德泳 20082301173

【教学目标】

一、知识与技能

1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是物体自由下落的一种理想模型。

2、能用打点计时器得到的纸带，分析自由落体运动，掌握自由落体运动的特点。

二、过程与方法

通过观察，实验探究，否定了亚里士多德的观点，培养学生观察现象、解决问题的能力。

三、情感、态度与价值观

1、调动学生参与的积极性，培养学生积极动手、思维能力。

2、通过物理学史渗透物理学家的科学方法、科学态度、科学精神。3.对于有疑问的问题，要勇于提出自己的看法。【教材分析】

教材为了简便，直接给出的自由落体运动的定义，之后就通过实验来得出自由落体是加速度为g的匀加速直线运动，求得它的加速度大小。在下一节中再来讲伽俐略是如何来思考去研究自由落体运动的。在处理教材时觉得这样的编排做了调整，把两节书的内容混合起来讲。对于自由落体的定义不是直接给出，而是通过观察思考和猜测想结合去得出自由落体的定义。接着，先对自由落体的运动特点有一个定性的认识，为下一节课做了一个铺垫，下一节课再具体探究自由落体加速度的大小。所以本节课的重点和关键是做好如何引导学生分析纸带信息验证自己的猜想和推理分析。

【教学重点】

认识自由落体运动是初速度为零、只受重力作用的理想模型以及知道自由落体是方向竖起向下的匀加速运动

【实验器材】

书、纸片、纸带

【教学难点】

自由落体运动的定义以及运动特点。

【教学过程】

师：同学们，物体脱离支撑以后会自然落下，这是很常见的现象。而早在两千多年前，古希腊学者亚里士多德就认为重的物体下落得快一点你们同意吗

生：同意 师：为什么

生，现在有两个不同重量的笔和纸片同时从同一高度下落，重的先着地。

生：我认为不一定。笔和橡皮擦不同重量，同样让它从同一高度同时下落，它们是同时着地的。

师：还有其他看法吗？

生：我觉得轻的物体也可以比重的物体下落得快。一张大纸和一张小纸，把小纸捏成团，让它们从同一高度同时下落，小的纸先着地了。

师：看来各种看法都有，且同学们都有自己的实验来证明自己的观点。那到底谁对呢？ 现在让我们从亚里士多德的观点——重的物体下落得快点出发。我们可以得到推论1：如果把石头和树中捆在一起，其所受的重力一定比其中任一物体大，其下落速度也应该比其中任一物体的下落速度快。推论2：如果把石头和树叶捆在一起，独自下落较慢的树叶就会拖慢独自下落较快的石头，最终其下落速度应该比石头的下落速度慢。为什么同一种观点会推导出两个截然相反的推论呢？同样的，如果我们从轻的物体下落得快出发，得到的也是两个自相矛盾的结论。

老师也来一个实验参与一下。这是一张纸片，释放，下落很慢。当把纸片弄成纸团，大家看，快了吗？

生：快了

师：弄成纸团后，什么变小了 生：体积变小了 师：体积变小，空气阻力 生：变大小

师：这样，我们可以猜测 生：下落的快慢与空气阻力有关

师：我们得到一个结论，发生在空气当中的下落运动，由于空气阻力的影响，能不能单凭重量来比较下落快慢

生：不能

师：非常正确。但我们生活的环境是充满空气，物理研究忽略次要因素，研究主要影响因素。那么没有空气阻力，物体的下落又会如何呢？这就是我们今天要学习的内容。物理学中，把仅在重力作用下，当然不受空气阻力，从静止开始下落的运动叫自由落体运动，也叫落体运动（板书）。请同学样想想，物体做自由落体运动应该要满足哪些条件？

生：两个条件，只受重力作用，从静止开始下落（板书）

师：那现在我们来比较一下在空气中下落和没有空气下落的情况是怎么样的。（演示牛顿管实验）

我们可以看到…… 生：下落速度是一样的。

师：所以，我们不能只是一味的相信伟人所说的话，要根据事实来分析问题。真理才能经得住考验。前面老师说过物理研究忽略次要因素，研究主要影响因素。当物体的重力远大于空气阻力时，我们可以近似看成是自由落体运动。这里老师利用打点计时器记录了做了自由落体的实验，点与点之间的时间间距是一样。得到的纸带，想让同学们分析一下，自由落体运动有什么规律。

根据自己的猜想，结合纸带分析，自己的猜想是否是正确的。（问学生的猜想，他们想怎么做）

生：如果是匀变速运动，那么点与点之间间距是一样的 师：那纸带记录的信息符合匀速运动规律吗？ 生：不符合

师：还有其他的猜测吗？ 生：也有可能是匀变速运动

师：那你怎么验证，匀变速的公式是什么，比较什么和什么的关系 生：比较位移和时间平方是否是线性关系

师：那好，现在我们来一起来验证一下（利用Excel处理数据）。我们可以看到，时间的平方和位移是成正比的。可见自由落体是

生：匀变速运动

师：很正确（板书）。这里老师有一把尺子，我们都知道尺子是测长度的，但是老师的这把尺子可以测定你的反应时间，有哪位同学想来试试（做反应时间测试）为什么这把尺子可以测人的反应时间呢？我们下节课学习自由落体运动规律的知识就可以解释这个问题。好这节课就讲了些内容，我们来总结一下这节课。（总结……）

二、板书设计

（一）自由落体运动

1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

2．条件。

(1)只受重力作用。

(2)从静止开始下落。

3．性质：方向竖直向下

初速度为零的匀加速直线运动。

第三篇：探究自由落体运动 教学设计

《探究自由落体运动》教学设计

一、教学课题：

探究自由落体运动（广东教育出版社 物理教材必修1 第二章第1节）

二、教学目标

（一）、知识与技能

1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动；

2、能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析；

3、知道什么是自由落体的加速度；

4、初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概括能力。

5、通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。

（二）、过程与方法

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、通过对落体运动的实验探究，初步学习使用控制变量法。

（三）、情感态度与价值观

1、调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力；

2、渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。

3、通过实验，培养学生的合作精神。

4、通过史实，培养学生学会质疑的科学素养。

5、激发学生探索的兴趣，养成一种科学探究的意识。

6、培养学生探究日常生活中有关的物理学问题的能力

三、重点与难点分析

1、理解物体下落快慢与物体质量无关。

2、探究自由落体运动的过程及自由落体运动的概念。

四、学情分析

在前面的学习中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。这对学生学习研究本章内容都具备了一定的基础知识。

五、学习任务分析

教学问题从生活中来（通过“测反应时间”的游戏，引起学生的兴趣、质疑，引出课题）→运用合作学习方式展开讨论（引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题）→利用实验引导学生进行思考（引导学生与情景对话，学生之间协商，积极主动的建构自己的知识和逻辑思维）→讨论问题，回到生活中（利用牛顿管的动画演示，使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须 考虑外界因素的影响）

六、课程性质

新授课

七、教学方法

探究法、讨论法、讲授法

八、教室与教具

1、教室：多媒体教室

2、教具：两张纸片、直尺、硬币一个

九、教学过程设计

1．活动设计：测“反应时间”

教师：课前设计制作好“测反应时间尺”（在一约15cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，以一面朝向学生）引出问题：“一般刻度尺是用来测量什么的？” 学生：学生习惯性回答：测长度。

教师：老师手中的这把尺很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的大脑反应时间，谁想知道自己的大脑反应时间是多少？可以用我的这把尺来测量。（选2名学生上来玩“测反应时间”的游戏。）

学生抓住尺的同时就报出其反应时间，可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。

设计说明： “测定反应时间”放在课前引入，目的是通过这一游戏产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，3 激发学习物理的兴趣，活跃课堂气氛。2．引入课题

教师：同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。

图片演示：

a．石头从空中落下

b．重力使屋檐下的雨滴下落

c．树叶从树上竖直飘落

教师：请同学们观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。

学生：观察，思考，总结。

教师：教师在学生表述的基础上总结：画面中的物体都是从高处落到地处，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。

设计说明：从生活中构建物理情景或模型，以培养学生在生活中联系物理知识的好习惯和分析问题解决问题的能力。3．关于落体运动的进一步思考 A．提出问题

落体运动的快慢与什么因素有关？（提示学生想象生活中经常见到的落体运动（或具体举例）。）

提出疑问：以经验来看是否重的物体一定下落得快？

直接经验：重得物体下落快──也是历史上亚里士多德认可的观 点（简介亚里士多德）。

教师：做演示实验：首先将两张大小和质量都相同的纸让它们在同一高度同时下落，观察现象；然后，把其中一张纸揉成一团，再让它们在同一高度同时下落，观察现象；最后，拿一个硬币和一张纸让它们在同一高度同时下落，观察现象。然后提出问题：亚里士多德的结论对吗？

设计说明：此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上，直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题。B．引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理，得出矛盾。结论1 ：如果石头和树叶捆在一起，独自下落慢的 树叶会拖慢独自下落快的石头，最终下落速度应该比石头的下落速度慢。

结论2：如果石头和树叶捆在一起，其所受力一定比其中任一物体大，其下落速度也应该比其中任一物体下落速度快。综上所得：亚里士多德的结论存在着矛盾。

相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼，也是激发学生进一步学习的手段，学生进行逻辑推理，可相互讨论。

逻辑推理为后面的研究指明了方向，使学生明确下一步要解决的问题。

C.提出伽利略的观点：物体下落过程中的

运动情况与物体的轻重无关。（演示动画：比萨斜塔上创造的奇迹）4．进一步探究影响物体下落快慢的因素

（1）引问：既然物体下落快慢与其质量没有必然联系，实际生 活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。

学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。

（2）猜想：影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗？

教师演示实验，验证猜想：毛钱管实验。（可考虑用电脑课件，老师同步讲解。）

（3）引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论：物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时，物体下落过程中运动快慢与质量无关。5．进行实验动画演示

教师：在空气中、抽出一部分空气后和真空中羽毛和小球的下落比较。

6．自由落体运动的概念

（1）概念引入

引问：由于落体运动受到空气阻力影响，要想研究落体运动就必须排除空气阻力，那么，如果物体在下落过程中忽略空气阻力，物体的受力有什么特征。

学生以原有的力学基础可以很快答出：忽略空气阻力，则物体只受重力作用。

（2）自由落体运动

物体仅在重力作用下，从静止（即初速度为零）开始竖直下落的运动，叫做自由落体运动。

学生思考，联想，答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体受到空气阻力，但一般重力大于空气阻力。

第四篇：探究“自由落体运动”的教学设计

探究“自由落体运动”的教学设计

新疆和硕县中学

郭琴

【设计思想】

自由落体运动是自然界中广泛存在的落体运动的理想化模型，有其广泛性和特殊性。基于教材特点，本教案设计“以人为本”，突出探究的重要性，使学生能力得到提升，体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。课堂通过简单易行的实验探究，寻找论据，交流实验结果和学生分析、讨论，让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过用“牛顿管”、打点计时器研究自由落体运动的规律，在科学展示过程中推出学科知识，渗透科学思想方法，借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说，着力于培养学生崇尚科学的情感，弘扬浓厚的物理课程文化。本设计的内容主要包括五个方面：一是探究物体下落快慢；二是自由落体运动的定义；三是探究自由落体运动的性质；四是自由落体的加速度；五是自由落体运动的规律及应用。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）知道影响物体下落快慢的因素，认识自由落体运动，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。

（2）知道自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，掌握自由落体运动规律且会应用。

（3）知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道地球上不同地方，重力加速度大小不同。

（4）能用打点计时器得到相关的运动位置，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。

（5）初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察表述能力、实验能力、处理数据的能力和分析推理能力。

2．过程与方法

由学生分组自主进行实验探究，通过打点计时器记录下运动的信息，验证自由落体运动的性质和定量地测定自由落体的加速度。3．情感态度价值观

（1）通过实验探究落体运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。（2）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体运动。

（3）让学生学会与他人合作、交流，具有团队意识和团队精神。（4）培养学生热爱科学，不迷信权威，严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

【教学重点.难点.疑点及解决办法】

1、重点：

(1)自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

(2)掌握自由落体运动规律及重力加速度，并能运用其解决实际问题。(3)“观念→思考→推理→猜想→实验→验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要过程。

2、难点：演示实验的技巧及规律的得出，学生探究自由落体运动性质的过程。

3、疑点：轻、重物体下落的快慢是一样的．

4、解决办法：由自然现象、设计实验和物理学史相结合，由教师引导学生参 与探究来达到解决问题的目的。

【教学方法】教师演示、引导，学生实验探究，讨论、交流实验成果。

【实验仪器】金属片、薄纸片、牛顿管、细线、打火机、小球、羽毛、电磁打点计时器、学生电源、导线、重锤、纸带、铁架台

【多媒体】多媒体教学课件 实物投影仪

【教学过程】

一、引入新课：小实验：火将线烧断,小球自由下落

二、新课教学：

（一）探究一：轻重不同的物体谁下落快呢？

1、展示自然中的落体运动：夏天下雨 冬天下雪 秋天落叶

2、教师实验：同样大小的铁片和纸片同高同时下落——重的物体下落得快————亚里士多德的观点。

3、学生设计实验：轻的物体比重的物体下落得快，同样重的物体下落快慢不同

引导物体下落快慢与空气阻力有关，没有空气阻力如何？

4、学生演示“牛顿管”实验 结论：并不是物体越重下落得越快，物体下落的快慢与空气阻力有关，如果没有空气阻力的影响，轻重不同的物体下落的快慢是相同的。————伽利略的观点

比较亚里士多德的观点和伽利略的观点，简介伽利略对落体运动的研究。

落体运动与空气阻力有关，使落体运动的研究变得复杂，为了使问题简单可以忽视空气阻力，把物体放入理想的真空环境中，从静止释放，只在重力的作用下下落，引出自由落体运动。

（二）自由落体运动：

1、定义：物体只在重力的作用下，由静止下落的运动叫自由落体运动。

2、条件：只受重力 初速度为零

如果物体所受阻力与重力相比很小可忽略时，物体在离地面不太高的空间内由静止开始的落体运动可近似当作自由落体运动。

此环节给出定义后由学生总结条件，强调自由落体运动是理想化的模型和自由落体运动的近似处理。

（三）探究二：自由落体运动是什么性质的运动呢？

1、学生猜想：是不是初速度为零的匀加速度直线运动?

2、教师引导学生对猜想验证。介绍自由落体频闪照片的拍摄及验证原理。而中学实验室常用电磁打点计时器来研究物体的运动。引导学生分组讨论用电磁打点计时器如何验证自由落体运动的性质

3、教师利用多媒体总结方法原理

4、学生实验探究——学生总结结果——得出结论

结论：（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

（2）重力加速度：

同一地点一切物体下落的加速度都相同，方向竖直向下,这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。

多媒体展示不同地方的重力加速度，学生观察总结重力加速度的规律。

（四）自由落体运动的规律：由学生推导(五)应用：

1、测反应时间 ——小游戏

2、测岩石高度——课件展示

三、总结：

四、布置作业：

1、制作反应尺，测量反应时间：测量不同人群的反应时间（性别，年龄，职业等），研究采集到的数据，总结反应时间跟哪些因素有关？

2、阅读材料：伽利略对自由落体运动的研究

3、设计实验：测量库尔勒地区的重力加速度。

第五篇：《自由落体运动》教学设计

《自由落体运动》教学设计

一、学情分析：

学生在从小学到初中的生活中有太多的实际现象表明物体的质量大小决定了物体下落速度的大小，前面同学们已经了解vv0at，速度的大小取决与加速度与时间有关，所以从现象与规律的矛盾入手，本节课就是以此为出发点展开学习活动，先从实验现象定性方面让学生了解速度与质量大小无关，在引导学生思考探究下落物体速度大小的与加速有关，那么这个加速度如何测定？由于学生已经了解通过打点计时器能够测加速度，并且以经掌握传感器的相关知识，让学生自己设计实验，对实验数据分析，自己总结规律。

二、教学思路

1.从实际生活现象走向物理，从物理走向社会。2.注重学生的发展需求和认知特点。

3.适当淡化知识点的传授，鼓励进行实验反思，引导学生自主建构。4.注意科学探究，运用先进科技设备，提倡实验方式的多样化。

三、教学过程：

1.物理学家名言导入，引出朴实物理课题

你能认出真理，因为它既美又简单。——费曼（Richard Feynman）

用著名物理学家费曼的名言来引出课题，一下子吸引了学生们的眼球——今天需要研究怎样的课题，其中又蕴含着怎样的真理，又为何说这个真理既美又简单。学生充满了期待，情不自禁地跟着教师把名言读了一篇，此时，教师顺理成章地今天研究的课题是“自由落体运动”。

2.创设下落快慢实验情境，点燃对比实验中的思维火花 探究一：影响物体下落快慢的因素是什么？

准备了一把榔头和一根羽毛，并问学生：若把它们举高并从同一高度释放，是否同时下落，又是谁先落地？

探究二：如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落的快慢如何？

在简要介绍牛顿管之后，刻意让阀门打开，迅速倒置，此时学生看到羽毛明显先于铁片落到管底。接着，安排学生利用手摇抽气机对牛顿管进行抽气一段时间，关闭阀门，再次迅速倒置，铁片和羽毛几乎同时落到管底。并介绍和放映美国宇航员斯科特做的月球落体实验视频，视频中铁锤和羽毛同时落到月球表面，和地球上同样的实验形成鲜明对比。

3.定义、分析自由落体运动，感受物理思维的严谨

通过上述多个实验的铺垫，指出若把探究二中的落体运动视作自由落体运动，并启发学生从受力和初速度两个角度对该运动下个定义：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

4.探究自由落体运动性质，尝试物理思维可视化

本节课的重点和难点均是自由落体运动性质的研究，书本上介绍的是打点计时器和纸带实验，而且可以算出当地的重力加速度。但是，实际教学中该实验有诸多不尽如人意的地方，比如纸带和限位孔的摩擦、电压频率欠稳定，若用手提纸带还会引入释放纸带时手的抖动，等等，而这些客观原因常会导致：纸带在连续相等时间内位移差某些时候相差很大或较大，即使有少数纸带勉强可以认为是定值，但得到的g距离9.8m/s2相差很多，而这也是屡屡让教师不敢在课堂上真实展示实验纸带的原因。

鉴于此，本节课常用的突破方法是频闪照片技术，但该技术需要暗室来支持成为了学生参与探究的最大瓶颈；还有不少教师利用光电门结合传感器来实现突破，但在实际教学中该方法也有很大的制约，比如对学生的抽象思维能力和相关光电门和运动学知识准备要求偏高，而传感器把小球的下落直接阅读为v-t或v2-x显得比较突兀，v-t或v-x图像表面形象的同时给学生以化简单为复杂的感觉。

自由落体运动转瞬而过，于是尝试能否自制教具并利用单反相机拍摄视频并通过帧播放来实现瞬间定格，从而实现可视化课堂探究自由落体运动性质计算巩留当地重力加速度g。

探究三：

自由落体运动性质是怎样的？请提出你的研究方案！

学生对自由落体运动的直接感受是加速运动，至于是匀加速还是变加速，显然需要学生猜想，因此研究的思路：猜想→提出实验方案→实验探究→结论。

学生普遍猜想自由落体运动为匀加速直线运动，并提出用纸带来研究。实验方案一：打点计时器+纸带

实验探究1：因为匀变速直线运动必定有：△x=xn-xn-1=aT2，即连续相等时间内位移差是一定值，反之也成立。实验探究2：分别利用vnxnxn12求出A、B、C、D各点的瞬时速度，并由此判断v-t是否成线性递增关系，若是，即为匀加速直线运动。

实验方案二：单反相机+频闪光源

这个方案即频闪照片法，由教师介绍和阐述，但是由于暗室的限制，通常教师只能通过放映Flash课件来模拟暗室里进行拍摄，最后投影，然后启发学生频闪照片拍摄过程非常类似纸带打点过程，分析方法相同。

实验方案三：单反相机+自制教具

发现这是一幅完成可以比拟频闪照片的图片，这也再次说明方案三能够兼具其他多个实验方案的优点。

五、阐述重力加速度g，突出人文关怀

重力加速度的大小主要与地理位置、海拔高度有关，并出示重力加速度的表格： 此时，让学生去发现表格的蕴含“纬度越高，重力加速度越大”的特征显然合理而自然，但其实还会很自然地联系到自己当地的重力加速度有多大。

对于“重力加速度的方向竖直向下”作了如下处理，因为学生根据av的矢量t性已经知道加速度a的方向同于速度变化v的方向，而在自由落体运动过程中，速度不断在竖直方向增加，所以v的方向竖直向下，换言之，重力加速度的方向也必定竖直向下。

六、小结自由落体运动规律，实现课堂规律的生成

课堂到此，学生对自由落体运动是“初速度为0的匀加速直线运动”的理解已经到位，那么让学生小结自由落体运动规律也是水到渠成。比如：

速度、时间关系：v=gt 位移、时间关系：h=gt/2 速度、位移关系：v2=2gh 连续相等时间的位移比：h1:h2:h3:hn1:3:5:(2n1)

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2七、实践“做一做”实例，感受物理应用乐趣

在课堂上安排的学生实验是人教版必修1的P45“做一做”：看看你反应的快慢，这个实验需要两个同学互相配合，器材只需要一把30cm左右的刻度尺。简单的器材，简单的操作，带给学生却是合作的意识，物理规律实践的乐趣，也能从侧面检验学生课堂知识与技能目标的达成情况。

八、课堂总结，重述和升华物理之美

1．自由落体运动是一种既美又简单的运动——只受重力，初速度为0，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。

2．自由落体运动性质的探究方案：可以是纸带法、频闪法、视频帧播放法，核心思想或是但都是利用了类似纸带△x=xn-xn-1=aT2，或是vn图像，等等。

3．视频帧播放法很好地定格和展现了自由落体运动的物理之美，但在物理学史上又是如何巧妙地研究自由落体运动和发现它蕴含的物理之美，同学们可以阅读人教版必修1《伽利略对自由落体运动的研究》或上网查看相关资料。

xnxn12并由此绘制v-t