《自由落体运动》教案教学目标：1.从实验出发，领会和学习物理学中的探究方法；2.知道什么是自由落体运动，并领悟自由落体运动的实质；3.掌握自由落体运动定律，学会利用所学的知识解决实际问题；4.掌握自由落体加速度的概念，掌握自由落体加速度的影响因素；5.初步培养学生的观察能力，逻辑推导能力和实验数据处理能力；教学重点，难点：重点：自由落体运动的本质和规律；难点：1.自由落体运动的条件的形成；2.匀加速直线运动规律在自由落体运动规律的运用；教学用具：粉笔，纸片（3个等大），牛顿管教学方式：实验启发式，教师启发式，教师传授式；教学过程：一、复习知识：1、匀加速直线运动的特征和运动规律：1)特征：加速度恒定不变的直线运动；2)运动规律：三个公式（板书）速度与时间公式：位移与时间公式：速度与位移公式：推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等时间内位移之差是个定值，满足：。反之，如果在连续相等的时间内，位移之差是一个定值的话，则这个运动为匀变速直线运动。二、新课讲解：一）、引入新课：讲解：引入生活中的一些现象：落叶知秋；苹果落地；水滴下落等。总结：像这种由高处下落的运动，称之为落体运动。举例：手拿粉笔，从某一高度释放，粉笔的运动情况如何。猜想：下落。实验并注意认真观察实验过程和现象。提问：观察到粉笔的运动情况如何？回答：粉笔做一个初速度为零，速度逐渐增大的直线运动。提问：为什么会这样运动呢？回答：受到重力的作用。
今天呢？我们主要学习一种在重力作用下，初速度为零的加速线运动——自由落体运动。二）、自由落体运动1.实验引入讲解引入生活中的常见现象：苹果和树叶从同一高度的树上落下，谁先落在地上？硬币和羽毛从同一高度释放，谁先着地？对于这样的问题，我们都知道：苹果要比树叶，硬币要比羽毛落得快。但是，为什么呢？引入亚里士多德的观点：重的物体下落的快。反思：到底亚里士多德是不是对的呢？（质疑权威的思想）解决方法：实验来证明。实验一：目的：轻的物体也可以下落的快？取一张纸片和半张纸片，将半张纸片揉成一团，从同一高度释放，观察结果。现象：半张纸片下落的快。结论：轻的物体下落的快？思考：亚里士多德的结论对了吗？实验二：目的：质量一样的物体下落的快慢不一样。取两张纸片，其中一个揉成团，从同一高度释放，观察现象。现象：纸团先落下。结论：质量一样的物体也不一定同时落地。因而：综合三个现象可以得到：物体下落的快慢与物体的质量关系较复杂，不是质量大的物体下落的快，也不是质量小的物体下落的快。也可以说：质量与物体的下落无直接的联系。因此，亚里士多德的论断是错误的！思考：亚里士多德的观点错在哪里？提示：物体在下落过程中，除了物体的重力需要考虑外，还需要考虑到什么样的作用。回答：空气阻力的存在。补充：空气阻力与空气的密度有直接的关系，越密集的地方，空气的浮力越大。（实验主要解决：自由，说明造成平常生活中的现象根本原因：空气阻力，加深对自由落体运动的理解）猜想：那么，如果在没有空气阻力的情况下，会出现什么样的实验现象呢？思考：在现实生活中，如何营造真空环境呢？提示：抽真空的环境，于是科学家发明了牛顿管，也叫毛钱管或者是钱羽管。实验：牛顿管实验。将牛顿管一端关闭，然后迅速竖直，观察羽毛和钱币在玻璃管中的运动情况，重复三次。然后打开抽气机，抽出部分气体，然后观察现象，重复三次。再将其中的气体抽取干净，重复实验三次，观察现象。现象归纳：三种情况下的实验现象有什么样的区别？造成这种区别的原因是什么？总结：在有空气阻力的情况下，较轻的羽毛下落的较慢，但当管中的空气抽干净之后，我们发现，羽毛和钱币的下落快慢程度是一样的。实验结论：1.物体的下落快慢的一个重要影响因素：空气阻力。2.在没有空气阻力的情况下，同一地方上的不同物体下落的快慢程度一样。2.概念获得：定义：类似于这种在牛顿管中的落体运动，物体只在重力的作用下从静止开始的的运动，
叫做自由落体运动。①.条件:a.初速为零；b.仅在重力的作用下；特例：在实际生活中，如果空气阻力作用较小的时候，可以忽略其作用，简化成自由落体运动处理。如：扔石头，苹果落地等等，一般作自由落体运动来处理。3.特性探究：提问：自由落体运动除了是上述的粗略特征外，还能对自由落体更加准确的描述呢？猜想：匀加速运动。反思：如何去证明自由落体运动是一个匀加速直线运动呢？实验：条件有限，看书本练习题4.补充：频闪摄影：是一种能够每隔相等时间发出强光，照亮运动物体，从而显示出每隔相邻时间段的物体所在的位置。其优点类似于打点计时器。实验的具体操作步骤：讲解。。提问：在右边的图像上，能够得到物体的自由落体运动是一个什么样的运动？提示：结合前面的知识点，自由落体运动的位移应该具有什么样的特征呢？回答：总结：在这一个实验中，我们可以得到：物体的自由落体运动是一个匀加速直线运动！结合自由落体运动的定义，我们可以得出：自由落体运动是一个初速度为零的匀加速直线运动。例题：下列关于自由落体运动的说法中正确的是（）A、物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动B、物体初速度为零，加速度恒定的运动是自由落体运动C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动D、物体在重力作用下的运动是自由落体运动三）、自由落体加速度：1.概念：讲解：在前面的牛顿管的试验中，我们曾经得到:在同一个地方，不同的物体下落的快慢一样！提问：那么对于不同的物体，他们的加速度具有什么样的性质呢？回答：根据位移时间公式有：对于同一个物体，其加速度相同！总结：对于这个相同的加速度，称之为自由落体加速度！由于物体仅在重力作用下做加速运动，这个加速度也称之为重力加速度！通常用g表示！2.方向：提问：如何去判别物体做自由落体时候的加速度方向？回答：向下。原因：由于是一个加速运动，因而方向与运动的方向相同，始终向下！3.大小：讲解：经过多次的精密测量，g在地球上不同的地方，大小是不同的！这也是我们在前面讲牛顿管运动的时候，强调在相同的地方的原因。总结：一般情况：g=9.8m/s或者g=10m/s。若无特殊说明：g=9.8m/s。不同的地方，其加速的值可以参照书本上的表格。提问：重力加速度的大小具有什么样的规律！重力加速度的大小随着维度的增大而减小；
补充：重力加速度随着高度的增加而减小！例题：关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是（）A、重的物体下落的加速度大B、同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大C、这个加速度在地球上任何地方都一样大D、这个加速度在地球赤道比在地球北极大四）、自由落体运动规律1.公式：提问：自由落体运动的速度，时间，位移三者之间，具有什么样的关系呢？提示：参照前面的知识点结合自由落体运动的性质来思考！三个公式：2.推论：所有匀变速直线运动的规律都适合。3.理解：讲解：根据自由落体运动的特征，可将匀速直线运动的公式中的初速度，加速度替换成零，重力加速度即可！4.应用：1)生活中的事例：测量高度；测量时间！举例：楼层高度；三楼扔一个物体，2s后落在地上，求楼层的高度！反应时间；书本上“做一做”。2)实验中的应用：已知自由落体运动中的某一段，求相关的物理量！例题：屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上,下沿,如图2所示,问:(1)此屋檐离地面多少m (2)滴水的时间间隔是多少 解法一：直接根据公式计算；解法二：利用匀加速直线运动的相关规律求解。四、课程归纳：1.什么是自由落体运动？自由落体运动的条件？2.自由落体运动的本质是什么？3.自由落体运动的加速度的大小和方向？4.自由落体运动的运动规律？五、板书设计：自由落体运动1.匀变速直线运动的三个公式：推论：等等；2.自由落体运动：①定义：仅在重力的作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。②条件：……③本质：初速度为零的匀加速直线运动。3.自由落体加速度：
①概念：在地球上，一切物体自由落体都具有相同的加速度，这个加速度称之为自由落体加速度，也称重力加速度。通常用g表示。②方向：竖直向下；③大小：与所处的地方有关，一般计算中取9.8m/s，粗略计算时，可取10m/s。4.自由落体运动运动规律：①公式：……②理解：…….③运用：1.生活中应用：测高度；测时间；2.实验中数据的处理：
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