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1、自由落体自由落体高中物理教学设计高中物理教学设计 合山高中 覃祖荣【教学目标教学目标】1知道什么是自由落体运动。2知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。3会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题。【教材分析教材分析】教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例 来处理，自由落体运动是一种理想化模型，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实。由知它们的加速度必相同，由于受到日常生活的影响，学生对于“重的物体下落的快，轻的物体下落 的慢”印象很深，因此在教学过程中做好演示实验就显得尤为重要，本节课的 重点和关键是做好实验和推
2、理分析。【教法建议教法建议】按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，采取探究式的教 法。【实验器材实验器材】牛顿管、小木块，小金属块，羽毛，光盘，粉笔，两张一大一小的纸。【教学重点、难点教学重点、难点】重点：重点：1.帮助学生改正日常生活中形成的“重的物体下落的快”这个错误观念； 2.自由落体运动的定义及条件。难点：难点：对“物体下落的快慢与物体轻重无关”这个观念的认识。理解空气阻力是影响物体下落快慢的主要因素。突破方法：突破方法：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观念，认为“物体越重，下落越快”，这种观念对于学生建立“自由落体运动”的 正确概念是非常不利
3、的。为了突破这个难点，采取用牛顿管实验演示的方法来 帮助学生建立起正确的自由落体概念。【教学过程教学过程】一、自由落体运动一、自由落体运动1思考与讨论：（1）重的物体下落得快？还是轻的物体下落得快？（2）请举出一重的物体下落快的实例？师：是否一定是重的物体下落的快？在 17 世纪时著名物理学家伽利略就用一 种巧妙的推理方法来进行推理：假设一块大石头的下落比一块小石头下落快 。两块石头的总重量最大，它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速 度相比应如何？（答：整体下落速度最快）。如把两块石头拴在一起时，下 落快的会被下落慢的拖着而减慢；下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果如 何？（答：两块石头
4、的整体下落的速度应小于大石头的速度，而大于小石头的 速度。）这与重的物体先落地的结论矛盾。学生分组实验：用光盘，粉笔，半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高 度下落情况，请同学观察。（纸团比纸片下落快，轻的物体下落的快。）师：这样看来，重的物体有时下快，有时轻的物体下落的快。请同学们比较一 下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。2分析引导：（1）教师指出：上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关，是因为有空气阻 力存在使现象变得复杂。在 17 世纪，伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验，实 验发现：质量不同的铁球和木球几乎同时落地。（2）提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体
5、下落快慢如何 ？（3）演示：按教材要求做“牛顿管”实验。3总结归纳：（1）牛顿管实验结论：质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下， 下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象，引出自由落 体运动的定义。（2）师：自由落体运动是一种什么运动呢？我们会猜想它会不会就是初速为零 的匀变速直线运动呢？这样需要来证明才能确定。观看实验视频，指导学生完成 44 页的用打点计时器研究自由落体运动的 实验。指导学生看 45 页小球自由下落的频闪照片。分析频闪照片。分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线 运动。提问：要证明是匀变速直线运动的方法？（利用
6、连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。用粗算一下自由落体加速度。（设计说明：设计说明：这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种 方法。）（3）结论：自由落体运动的性质：初速度为零的加速度为 g 的匀加速直线运 动。二、自由落体加速度二、自由落体加速度1分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的不同物体，下落到同一位置 时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的。可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同，叫做自由落体加速度，自由落体加速度，也叫重力加速度，重力加速度，通常用 g 表示。2让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些
7、地区的重力加速度的数值。 教师介绍重力加速度随纬度的增加而增大，并让学生比较与前面学到的 g 的数 值大小，并强调这个重力加速度就是前面我们学到的常数 g。3让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：，三、例题三、例题例例北京晚报报道：一小孩从 15m 高的楼层掉下，被下面的一位叔叔伸开双 臂接住化险为夷，幸免于难，试求：(1)该小孩在空中下落的时间为多少？(2)该叔叔接住小孩时，小孩的速度为多少？四、做一做四、做一做测自己的反应时间：（请学生说明这样测量的理由。并要求学生课后测量一下自己的反应时间。现场可测几个同学的反应时间。）（设计说明：设计说明：让学生自己参与，既活跃了课堂气氛，又让学生加深了印象，可 以让学生在玩的过程中学到了知识，这样会收到很好的效果。）五、课后思考题五、课后思考题想测出一幢楼的高度，你用所学过的知识设计测量方案。(请学生来思考作答)六、板书设计六、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：初速度为零的匀加速直线运动。（二）自由落体加速度1方向：竖直向下。2大小：通常取 g=98m/s2，粗略估算时 g=10m/s2。影响因素：（1）随纬度的增加而增大。（2）随高度的增加而减少。
