自由落体运动【教学目标】■知识与技能(1)了解自由落体运动的条件和特点；(2)理解自由落体的运动性质。■过程与方法1、通过教学演示实验及媒体课件处理得出正确结论；2、通过分析、归纳掌握物理知识的迁移和探究的过程、方法。■情感态度与价值观1、通过科学探究活动，体会学习的成就感，也培养了学生动手实验的能力;2、渗透物理科学研究方法的教育培养学生实事求是的科学态度；3、培养学生的团结合作精神和协作意识。【教学重点】1.了解自由落体运动的性质和规律。2.掌握重力加速度的特点。【教学难点】1.对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解。2.探究自由落体运动性质的过程。【教学过程】时间分配教学流程引入：两个铁球同时着地亚里士多德曾经说过：“两个铁球，一个10磅重，一个1磅重，同吋从高处落下来，10磅重的一定先着地，速度是1磅重的10倍。”这句话使伽利略产生了疑问。他想：如果这句话是正确的，那么把这两个铁球拴在一起，落得慢的就会拖住落得快的，落下的速度应当比10磅重的铁球慢；但是，如果把拴在一起的两个铁球看作一个整体，就有11磅重，落下的速度应当比10磅重的铁球快。这样，从一个事实中却可以得出两个相反的结论，这怎么解释呢？伽利略在斜塔顶上放落了大小两个铁球，事实证明两个铁球同时着地，反驳了亚里士多徳的结论。
那为什么我们平时看到的物体都是重的物体落得快呢？比如羽毛和铁片。
探究一:演示：光盘与同样大小的纸片的下落情况。引导同学们猜测物体下落的快慢与重量的关系。结论：好像真的是重的物体下落的快。但是我们说伽利略的实验说明两个铁球同时落地，为什么现在又不是呢？演示：光盘与揉成团的纸团的下落情况。结论：伽利略的结论并没有问题，两个物体的确是同时着地，只是第一次是纸片，第二次是纸团，并非轻的物体下落的慢，重的物体下落得快，物体下落的快慢与重量没有关系，是由于空气的阻力。阻力越小，纸片和光盘几乎同时落地。探究二：牛顿管实验：不抽出空气，观察物体下落情况，不同时落地；抽出空气，观察物体下落情况，几乎同吋落地。证明在没有空气阻力的情况下，轻重的物体下落一样快。视频：月球上的自由落体。定义：这种物体只在重力作用下的运动叫做自由落体运动。特点：1、只受重力，而不受其他任何力，包括空气阻力；2、初速度为零，即从静止还是下落。注意：实际上，如果物体重力远大于空气阻力时的运动，也可近似看做自由落体运动。探究三：提出问题：自由落体运动是什么性质的运动？演示：空气中小球的下落。(1)轨迹是直线？(2)是匀加速？猜想：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。如何检验自己的猜想？伽利略在四百多年前也对自由落体运动的运动规律感兴趣，当时伽利略就建立了我们学过的速度、加速度等概念。伽利略认为，自然界的规律是简洁明了的，猜想落体运动一定是一种最简单的变速运动，它的运动应该是均匀变化的。于是他有了两种猜想：1、v-52、v-r,伽利略认为，自然界的规律是简洁明了的，V-5会推导出比较复杂的结论，voct的结论比较简单，因此伽利略开始研究J*to技术不发达，无法直接测定瞬时速度，不能直接得到速度的变化规律，但是心门贝h-r2,那只要得到5-r2，就能反过来证明y。但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，所以伽利略采用了一种巧妙的方法“冲淡”重力。让铜球沿阻力很小的斜面滚下，小球在斜面上运动的加速度要比竖直下落的加速度小很多，时间长，易测量。实验证明了沿斜面滚下是匀加速直线运动，不同质量的小球从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，加速度不变。斜面倾角增加，加速度变大，当倾角增加到90度，小球的运动就是自由落体运动，而小球仍然会保持匀加速直线运动，而11所有物体下落时的加速度一
样。这是伽利略创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。我们现在的科技很发达，我们现在手边有打点计吋器，可以用来记录自由落体运动，我们怎样来验证自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动？之前我们学过很多关于匀加速直线运动的公式，还记得之前讲过当满足怎样的条件，就能证明物体是做匀变速直线运动呢？片一仏=亦，只要满足每相邻相同时间间隔的位移差为恒定值，则为匀变速直线运动，而且可以算出加速度。学生实验：1、设计实验表格2、介绍实验装置和专用方法3、要求学生得出最后的加速度4、将一组最精确的结果的实验数据填入表格结论：相同时间间隔内的位移差相同，实验证明自由落体运动是匀变速肓线运动，因为是从初速度为0开始运功所以：自由落体运动的性质：即自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。我们得到的加速度即为重力加速度重力加速度：1、我们通常有g来表示自由落体的加速度，也称为重力加速度。通过多次的实验同一地点一切物体下落的加速度都相同，通常用g表示,测得g约为9.8%或1Om/s2方向竖直向Fo2、（让学生通过总结P47图表3-5得岀结论）重力加速度的大小随纬度的升高而增大。复习：匀变速直线运动规律：v=v.+atS=V0Z+v一叮=2as自由落体运动的规律：vz=gt（v0=0，a二g）〃=丄g尸（Vo=0,a=g）2以=2gh习题：1、测反应时间：让学生拿着刻度尺，测到距离后，再自己算出反映时间。2、关于自由落体运动下列说法正确的是（BD）
A、不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的B、自由落体运动的加速度与物体的质量大小无关C、物体在空气中从静止开始下落的运动一定都是自由落体运动D、自由落体运动是初速度为0、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。3、估计从三楼阳台上下落的花盆，经过多长时间到达地面，到达地面的速度有多大？(每层3米，阳台1米),12h=—gt~t=l.18s24、一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。9°门chJ?解：v~=2gh,-v~=2g—，所以v=~2~Vf，t=—r,=15,t=(2+a/2)52总结：1、定义：这种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、性质：自由落体运动是初速度为零的匀变速盲线运动。3、同一-地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示，4、加速度：g约为9.8哆或10m/s2方向竖直向下。5、规律：v,=gt"討V,2=2gh
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