自由落体运动 教案 教学设计 霍邱何伟 (定稿)

第一篇：自由落体运动 教案 教学设计 霍邱何伟 (定稿)

§2.4 自由落体运动

三维目标：

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，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

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．知道自由落体的加速度，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．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能运用自由落体规律解决实际问题

5．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 过程与方法：

由学生自主进行实验探究，采用实验室的基本实验仪器——打点计时器，记录下运动的信息，定量的测定重物自由落体的加速度，探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法

1．培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力

2．引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象合理假设与猜想的探究方法。3．引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随时间纬度变化的规律 4．教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会，根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流 情感态度与价值观：

1．调动学生积极参与的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力

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

教学重点：

自由落体运动的性质和规律。

教学难点：

设计实验并验证自由落体运动为匀变速直线运动。

教学方法：

实验探究法、比较、分析、归纳

课前准备：

1、演示实验：硬币、纸片、牛顿管、抽气机、多媒体设备；

2、分组实验：打点计时器、纸带、交流电源、刻度尺。

教学过程：

[新课导入] 当树叶飘落下来，雨滴从屋檐落下来的时候，你想过这种运动吗？物体下落的过程有没有什么规律可循？今天我们将研究这种运动

——自由落体运动 [新课教学]

一．自由落体运动

在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不少情况下是不同的。从苹果树落下地苹果和飘下的树叶能一起下落吗？

提出问题

1．重的物体一定下落的快吗？ 2．你能否证明自己的观点

猜想：物体下落的过程的运动情况与哪些因素有关，质量是影响物体下落快慢的因素吗？

（实验）

（1）两张完全相同的纸片，将其中一张揉成纸团后从同一高度同时释放，观察到纸团比纸片下落的快，说明质量相同的两个物体也可以不同时下落

（2）将两个大小不同的粉笔头从同一高度同时释放，能观察到它们同时落地，说明质量不同的两个物体也可以下落的一样快

以上实验说明：质量不是影响物体下落快慢的原因。实验演示：

“牛顿管”的实验

将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到现象是金属片下落的快，羽毛下落的慢，将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同。

结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同。

物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。特点：①初速度为0,。②只受重力的作用，没有空气阻力。

在地球表面附近从高出下落的物体，事实上都受空气阻力作用，因此，严格的说，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动。例，对于实心金属球、石块等，在它们运动速度不大的情况下，可以忽略空气阻力的影响，把它们的自由下落看成自由落体运动，若它们它们从非常高的地方自由下落，当它们的速度增大到一定程度，空气阻力不能忽略，它们运动的全过程就不能看成自由落体运动，而对于另外一些物体如一团棉花或纸片从空中静止下落时，与重力相比空气阻力的影响太大不能忽略，它们的运动就不能看作自由落体运动。

按照教材中的装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。

落体运动物体的位置往往比变化的比较快，凭目测难以观察和记录，用打点即使期或频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置，这样得到的纸带（或照片）可以用来对运动过程进行分析。

实验中注意：

（1）打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力（2）应选用质量和密度较大的重物，增大重力可以使阻力的影响相对较小，（3）重复多次，直到选取只有打出的第一点与第二点之间间隔约为2mm的纸带才是有效的

（4）先通电源，再放纸带。

分析纸带可获得的信息：

（1）自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变

（2）连续相同的时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，说明速度大小改变，存在加速度。

（3）位移S与时间t，的平方成正比

（4）相邻、相等时间间隔的位移之差相等（5）影响实验精确度的因素主要是阻力

用打点计时器，研究自由落体运动，计算器加速度，换不同质量的重物看纸带的点之间的间隔有什么不同。

得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小约为9.8m/s2。二．自由落体加速度

提问：（1）自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？（2）它的方向如何？

这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，符号：g；方向数值向下（与重力方向一致）；大小：与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2，粗略计算中可以取g=10m/s2

看教材第44页列表，试从表中寻找规律，这一规律是怎样产生的

越往北重力加速度越大，说明重力加速度与地理纬度有关，纬度越高，重力加速度越大。

自由落体运动实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公式及其推论都适用于自由落体运动，只要这些公式中得初速度v0=0，a取g就可以了，自由落体运动的规律：v=gt

1S= gt2

2练习：

一位同学进行“打点计时器测量自由落体加速度”实验

（1）先有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键。其中不必要的是：__________________________________;缺少的器材是_____________________________。

(2)这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带，把开始打的第一点标为A，随后连续的几个点依次标为点B、C、D、E和F，测量出个电键的距离，如图所示

请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法，写出你所依据的公式： ________________________________________________________________________。（3）根据你的计算公式，涉及表格记录需要的数据，计算纸带下落的加速度。（结果保留两位有效数字）

（4）估算你的计算结果的误差有多大？试分析误差的来源及减小误差的方法。

课堂练习：

1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）A．在空气中不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 B．物体做自由落体运动时不受任何外力的作用

C．质量大的物体，受到的重力大，落到地面时的速度也大 D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2．物体做自由落体运动，不计空气阻力，刚开始下落时，物体的速度大小为____________，加速度大小为___________，下落的第2s末，物体的速度大小为_________，加速度大小为_________，物体在第2s内的位移大小为___________。

3．物体由屋顶自由下落，经过最后2m的时间是0.2s，试求屋顶的高度

4．房檐滴水，每隔相等的时间积成一滴水，当第一滴水落地时，第五滴水刚好形成欲下落，观察到第4、5两滴水距离约为1m，则房屋高为（）

A．16m B．7m C．5m D．4m 5．A球由高楼顶自由下落，当它下落的高度为5m时，另一B球在离楼顶15m处自由下落，两球同时落地，求（1）B球落到地面的时间；（2）B球开始下落时A球的速度（3）楼顶距地面的高度

6．竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落时，试求杆全部通过A点所需的时间（g=10m/s2）

课堂小结：

这节课我们学习了对自由落体运动概念和规律的认识及理解。自由落体运动是物体从静止开始的只受重力作用的匀加速直线运动，加速度为g，自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例，v0=0，a=g。

自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有很多落体运动可以看成是自由落体运动，研究自由落体运动有普遍的意义。

为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还将用到。

课外作业：

问题与练习1,2,3,4 教学反思：（略）

第二篇：功 教案 教学设计 霍邱何伟(定稿)

功

三维目标：

（一）知识与技能

(1)理解功的概念和做功两个要素。(2)会利用公式进行有关运算．

（二）过程与方法

(1)理解正、负功的含义，能解释相关现象．

(2)W=Flcosa要灵活运用．

（三）情感、态度与价值观

(1)生产、生活中处处体现了功的问题．

(2)合理、正确地做“功”有益于社会．

教学重点：

理解功的概念及正负功的意义。

教学难点：

利用功的定义式解决有关问题。

教学方法：

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。

教学工具：

计算机、投影仪、CAI课件、教学过程：

（一）引入新课

教师活动：初中我们学过做功的两个因素是什么?

学生思考并回答：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。

扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。

导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。

（二）进行新课

推导功的表达式

教师活动：如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？

投影问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。

学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。

W=Fs

教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？

投影问题二：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。

学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。

在问题二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：

F1Fcos

F2Fsin

据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1S 而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，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

教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。

力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：

W=Fscosα

W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。

功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。

在SI制中，功的单位为焦。1J=1N×1m=1N·m 在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。

2、对正功和负功的学习

教师活动：指导学生阅读课文P58的正功和负功一段。

通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是 ０°≤α≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。

学生活动：认真阅读教材，思考老师的问题。

①当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；

②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功；

③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。

教师活动：投影学生画图情况，点评、总结。点评：培养学生分析问题的能力。

教师活动：指导学生阅读课文。提出问题，力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。

学生活动：阅读课文，理解正功和负功的含义。回答老师的问题。教师活动：倾听学生回答，点评、总结。

①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功

功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。

②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志

功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。

一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。例如：一个力对

物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。

3、几个力做功的计算

教师活动：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢?

投影例题：如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何? 物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?

学生活动：认真审题，解决问题。教师活动：投影学生解题过程，点评总结。

解析：物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。

重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F1所做的功为：W1=Fscosα，滑动摩擦力F2所做的功为：W2=F2scos180°=-F2s。各个力对物体所做功的代数和为：W=（F1cosα-F2）s 根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα-F2 合力方向向右，与位移同向； 合力所做的功为：W=Fscos０°=（F1cosα-F2）s

总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。

（三）课堂总结、点评

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其它同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

作业布置：

问题与练习1，2，3 教学反思:（略）

第三篇：《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)



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

第四篇：《自由落体运动》教学设计

发挥学生主动性，打造高效课堂

---------------《自由落体运动》案例

杨炜龙

一、教学目标

（一）知识目标

1、理解自由落体运动的性质和自由落体运动的条件

2、理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向，了解不同地方加速度不同。

3、掌握自由落体运动的规律，并能运用自由落体规律进行计算。

（二）能力目标

1、通过演示实验和学生实验培养学生的动手操作能力、观察能力、分析推理能力、综合运用能力。

2、培养学生建立模型的能力

（三）情感目标

1、在教学中渗透物理方法的教育，使学生了解在处事中要突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想

2、再现科学家研究自由落体运动的过程，使学生深刻体会到物理学家努力探索真理的人格魅力。

二、教学过程

【演示一】找两位同学帮忙，演示测定反应时间的实验。

师：该同学的反应时间为0.22s。为什么老师能从一根普通的直尺上就能读出该同学的反应时间呢？请同学们跟老师一起研究《自由落体运动》这节课，最后解决这个问题。

【问题一】请同学们利用简单的实验来验证下面两个结论

1、自由下落的轻重不同的物体，重的物体下落快。

2、自由下落的轻重不同的物体，轻的物体下落快。【学生分组讨论后做出结果】

A组学生利用橡皮和一纸片验证了1的正确。B组学生利用一大纸片和小纸片，但将小纸片揉成团验证了2结论的正确。

师：为什么这么两个完全矛盾的结论却都能验证为正确呢？ 生：空气阻力的影响。

师：那么没有空气阻力的影响，轻重不同的物体谁将下落的快呢？请同学们发动自己的想象力，猜想一下。

生：一样快！

师：好，有了猜想还不能成为最后的结论，猜想必须经过实验验证才能成为结论。下面请观察实验

【演示二】演示牛顿管实验。先演示空气中轻重不同物体自由下落的快慢。抽掉空气，再演示真空中轻重不同物体自由下落快慢。

结论：真空中，自由下落的轻重不同的物体同时落地。此时，引入自由落体运动的概念。

【演示三】通过多媒体演示自由落体运动的频闪照片

师：同学们，通过对自由落体运动频闪照片的观察，让我们猜想一下自由落体运动到底是一种什么运动呢？加速直线运动？减速直线运动？

生：加速直线运动

师：加速直线运动又分为匀加速直线运动和非匀减速直线运动，自由落体运动属于哪一种运动呢？

生：匀加速直线运动。

师：猜想的结果不能当做正确的结论，所以我们必须用实验验证一下我们的猜想。请同学们利用老师给提供的实验器材，结合前面我们学过的匀变速直线运动的知识设计一个实验来验证自己的猜想。

【学生分组讨论】给出两个方案：

方案

一、利用课本上的实验设计图，用打点计时器打出纸带，求出各计数点的速度，利用匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线来证明自由落体运动是匀加速直线运动。

方案

二、利用课本上的实验设计图，用打点计时器打出纸带，然后用刻度尺测出连续相等时间内的位移，利用匀加速直线运动中连续相等的时间内位移之差为恒量来验证自由落体运动是匀加速直线运动。

以上两个实验方案的实验装置如图所示

师：好，实验方案已经有了，请各组按照自己的实验方案，验证刚才的猜想。如果猜想正确，请同学们顺便将加速度求出来。

【探究】

（学生分组实验，最后展示实验结果。）

结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动

师：自由落体运动的加速度又称重力加速度，用字母g表示。方向竖直向下。通过对世界各地的重力加速度的测量可知，重力加速度随纬度的升高而增大。在中国，我们通常取重力加速度为9.8m/s，即g9.8m/s。

师：自由落体运动的性质我们已经探究出来了，请同学们结合前面我们学过的匀变速直线运动的知识写出其运动规律。

22vgt生：h12gt 2v22gh【当堂应用】 跳水运动员从10米高的跳台落下。若将运动员视为初速度等于零的质点，试计算运动员落水时的速度和空中运动的时间。

三、课后作业

根据本节课所学的内容，回去自己做一把测反应时间的直尺，测你周围的同学及爸妈的反应时间。

附板书设计

1、自由落体运动 定义： 条件：

2、重力加速度 大小： 方向：

3、自由落体运动运动规律

第五篇：《自由落体运动》教学设计

《自由落体运动》教学设计

商南县鹿城中学 付周平

一、教材依据

本节课选自人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）》第二章《匀变速直线运动的研究》第5节关于《自由落体运动》的内容。

二、设计思想

为了全面完成各项教学目标，本节教学设计以实验探索为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先，通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣，引出研究的问题——落体运动，接着从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙的推理，使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地，引起学生探究的兴趣。在此基础上学生自主进行实验探究，通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论，提出物体下落快慢与质量无关的设想。最后再由学生自主进行实验探究，利用打点计时器，记录自由落体运动的信息，为下一节定量地探究自由落体运动规律做好准备。

由于本节课学生自主实验探究的活动较多，故采用学生分组实验模式进行课堂活动，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强小组同学间的讨论与交流，师生间的相互反馈，培养学生合作学习的精神。课堂以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题，培养学生的逻辑思维能力。

三、教学目标 【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初速度为零的匀加速直线运动。

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，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．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

5．初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。【过程与方法】

1．会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

2．会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。3．善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。【情感态度与价值观】

1．通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。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．培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

四、教学重点

1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2．掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

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，然后小组代表举手发言，其余倾听、思考。

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。3．组织学生进行实验探究

一个纸团与一块橡皮在高同时下落，比较下落快慢。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（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.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。6．实验探究自由落体

（1）引问：若要研究某种运动规律，我们可以采用怎样的方法和器材？

学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验，可想到：利用打点计时器采用示踪（轨迹记录）法研究。

（2）利用打点计时器记录重物的下落过程。（提醒学生操作注意事项）（3）引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：

（可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理，重点强调任意两个相邻点（无论匀速或变速）的等时性。）

自由落体运动的规律

要求学生根据匀变速直线运动公式，自己尝试写出自由落体运动的基本公式：

vgt12gt 2v22gxx组织学生讨论、交流。8.课堂总结、点评