探究自由落体运动规律实验报告5篇

第一篇：探究自由落体运动规律实验报告

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探究自由落体运动的规律

一、实验目的：

1．研究自由落体运动

2．测量重力加速度 g 值

二、实验原理：

自由落体运动是匀加速直线运动，速度 v 与时间 t 满足关系 v=gt，v-t 图像是一条直线，直线的斜率为重力加速度 g 值。由 h=1/2 gt 2，经过 0.02s 纸带下落的位移约为 2mm，所以，实验中选前两个点间距为 2mm 的纸带进行研究。

三、实验器材：打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物（两个质量不同）

四、注意事项：

1、按实验要求接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上端； 2、打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力； 3、应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响先对减少，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小； 4、先接通电路再放开纸带； 5、手捏纸带松手前，不要晃动，保证打出的第一点清晰； 6、重复上述步骤多次，直到选取只有打出点的第一点与第二点之间间隔约为 2mm 的纸带才是有效的。

五、实验步骤：

1．把铁架平台放在桌面边缘上，将打点计时器固定在铁架台上，注意打点计时器的安装要使两个限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力。

2．纸带下端挂重物、穿过打点计时器，上端用夹子夹好，并调整纸带顺利穿过限位孔，用手托住重物。

3．接通电源，待打点稳定后打开夹子，释放纸带；

4．纸带离开打点计时器后，关闭电源，取下纸带；

5．换上新纸带，重复操作三次。

6．在纸带下端重新换上另一重物，重复上述操作，打完后立即关闭电源。

7．换上新纸带，重复操作三次。

8．将所得纸带中各点的速度计算出来填入下列表格中：

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根据上表中各个数据在坐标纸上绘制速度—时间图像，观察所得图像特点，总结出物体在重物的牵引下速度随时间的变化关系，从而得出自由落体的加速度大小。

六、探究结论：

1、自由落体的运动轨迹是________________________，速度方向___________________； 2、连续相同时间内的位移越来越大，说明___________越来越大，即速度大小改变具有_____________________； 3、位移 x 与时间 t 的平方成___________________________； 4、相邻相等时间间隔的位移之差_______________________________； 5、影响实验精度的因素主要是________________________________________________。

计数点 50g 钩码 100g 钩码 速度 v 1 /(m/s)速度 v 2 /(m/s)1 2 3 1 2 3 1

第二篇：自由落体运动的特点、性质的探究实验报告

天水市一中研究性学习——实验报告

自由落体运动的特点、性质的探究

天水市

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 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。

第五篇：《探究自由落体运动》说课稿

《探究自由落体运动》说课稿

一、说教材

1、《课程标准》对本节的要求

通过实事，初步了解近代实验科学产生的背景，体会物理模型在探索自然规律中的作用，体会实验在发现自然规律中的作用。

2、教材的地位和作用

在前一章描述运动的基本概念的基础上，介绍了相关的物理学史，加强了物理学科思想与方法教育。

3、教材的编写思路

通过前人对落体运动的矛盾思考，激发学生学习、探究的热情，感受逻辑思维的力量；通过演示小实验，让学生自己去观察、发现规律。

4、教材的特点

教材中用探究物理知识的历史材料引入物理课程学习内容，注重培养学生在学习物理中的科学探究的精神。教材注重利用各种类型实验让学生学习物理知识，并且强调学生的自主探究。

5、教材处理

本节课的教学设计与教材的设计顺序相同，充分利用新课标教材中的实验探究内容丰富的特点，在课堂上使用现有的器材实现课本中的实验，让学生参与其中，体会实验过程，边动手边学习。

二、说重点、难点：

1．从前面对教材的分析，可以看出本节课的重点是：自由落体运动概念、性质、规律；重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。2．本节课的难点我认为至少有两点：

难点（1）对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解

落体运动在生活中比较常见，学生很容易根据生活经验形成错误的前概念，就是“物体越重，下落越快”，这种前概念对于学生建立“自由落体运动”的正确概念是非常不利的。难点（2）探究自由落体运动性质的过程

探究过程难点在于，要尽可能放手让学生独立地设计实验方案，要确保实验能够成功，能让学生在对实验数据处理后，总结出正确的结论。突破这个难点我准备这样设计教学：首先激发学生进一步研究落体运动的兴趣，启发学生回忆前面研究匀变速直线的方法，进行合理的迁移。注意指导学生控制实验条件，减小实验误差。我准备安排学生分组实验，让学生都能体验实验过程，获得成功体验。

三、说教学目标

1、知识与技能

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

（2）能够熟记自由落体运动的定义，知道它是初速度为零。

2、过程与方法

通过演示实验、交流讨论对落体运动的实验探究分析，感受理想实验的思想方法。

3、情感态度与价值观

（1）通过让学生经历探究的“观察→思考→推理→猜想→验证”的过程，让学生掌握科学探究的方法。

（2）培养学生敢于质疑权威，增强创新意识，形成科学的人生观和价值观。

四、学生情况分析

1.学生的知识基础：

在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，对自由落体运动也有过思考，未接触伽利略的科学推理和理想实验的概念。2.学生的兴趣特点：

学生对生活中物体下落的现象有着表面的认识，对其本质运动规律的研究有浓厚的兴趣。作为高一的学生，他们的思维正处于由“经验型”向“理论型”过渡，对于物理规律表现出一定的分析、概括和学习兴趣。3.学生的认知困难：

虽然学生已经学习了平均速度、瞬时速度、加速度，但是还不清楚自由落体运动的定义和运动类型。

五、说教法、学法

本节课采用以课本为载体，以实验为主的教学形式，教师通过提出一个个问题来引导学生进行探究实验。1.教学方法（1）讨论法 本节课开始阶段提出亚里士多德关于自由落体运动的观点，组织和引导学生对这个观点进行讨论。（2）实验法

本节教学设计中综合利用两种不同类型的实验，充分发挥实验辅助课堂教学的作用。第一，探究实验。第二，演示实验。（3）谈话法

采用谈话法，提出一系列有严格逻辑顺序的问题，引导学生思考、讨论，老师再作简要的小结，确保讨论和实验有效进行。（4）讲授法

教师形象的讲解，辅以演示实验、各种直观教具和现代教学技术能启发学生的思维，让学生在思考上经历探究。2.学法指导

教学中，学生将从关于自由落体的不同观点的冲突开始思考。注意引导学生如何针对给定的问题进行讨论和交流，接下去如何进行实验、实际操作、分析硬币与纸片的下落现象、进行猜想。3.教学媒体设计

充分利用实物、图片等资料，提供学生学习物理规律的感性材料。通过图片和讲述反映生活当中落体运动无处不在，激发学生探索的欲望。采用硬币和纸片这些最常见不过的物品以及牛顿管作为实验演示，强烈的对比可以提高学生参与课堂的兴趣。

六、说教学过程

1、新课引入

（1）用自制的多媒体课件展示生活的各种落体现象。接着提出疑问：生活中，重的物体一定下落得快吗？

（2）为同学们简单介绍两位科学家亚里士多德和伽利略的资料，从而联系到他们对研究自由落体运动所作的贡献。两位科学家对落体运动的研究

1、亚里士多德的观点：物体从空中下落的快慢与物体质量有关。重的物体下落得快。

2、伽利略的观点：亚里士多德的观点是错误的。物体下落快慢不是由它的重量决定的。

讲述伽利略的推理过程时。展现伽利略相信科学，大胆质疑，敢于向权威挑战的精神。

在教师指引下，共同设计实验的方案：硬卡片和展开的纸片同时下落;取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落;取贴着纸的硬卡片与一张纸，两者也分别从同一高度由静止同时下落.学生思考、讨论、表达、动手实验、记录。通过比较不同现象，分析原因，得出猜想——硬卡片和纸片下落过程中空气阻力导致了不同的现象。

问题：如果没有空气阻力，结果会如何？（下落一样快）播放牛顿管的实验视频并用多媒体演示分析牛顿管实验。通过牛顿管实验，建立真空条件，对比铁片、小羽毛在空气中和在真空中下落情况的不同，验证前面的猜想。

结论：在没有空气阻力的情况下，物体下落的情况与重力大小无关

总结实验结果，得出自由落体运动的定义。

给学生讲述物理学家探究自由落体运的方法。并指出比萨斜塔实验的真伪。引导学生经历一次伟大科学家探索真理的思想过程，感受理想实验的思想方法培养学生的科学态度和求真精神。

5、小结本节内容

6、布置作业：课后【练习3】。

七、板书设计

自由落体运动

一、定义: 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动

二、特点： V0=0，只受重力