自由落体运动教学设计案例重庆66中学------韦莉 教学目标1、知识目标：（1）理解自由落体运动的实质及相关概念，掌握自由落体运动的规律。（2）能用匀变速直线运动的规律解决自由落体的相关问题；（3）知道地球上不同地区和不同天体表面的重力加速度的大小是不相同的；（4）掌握自由落体运动运动的规律。2、过程方法目标：综合应用分析推理及实验验证的方法，再次经历对运动性质的探究过程，并验证所学规律3、情感目标：（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。重点难点理解自由落体运动的实质以及相同地点一切物体的自由落体加速度都相同是本节的重点，也是难点。教学方法 举例、分析、猜想、实验验证----再猜想、再验证----总结规律应用体会的探究方法教 具 硬币、牛顿管、抽气机、打点计时器（带学生电源）、砝码或重锤质量已知但各不相同（四-五个）、纸带若干、坐标纸10张。教学过程一、知识回顾：师：我们学习了匀变速直线运动的规律，其规律可由三个公式体现出来。请同学一起来回忆速度公式；位移公式和速度、位移关系：今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例——自由落体运动。板书：自由落体运动二、新课教学1、自由落体运动师：请同学们先看教材第一自然段，然后举出一些生活中见到的自由落体运动的例子学生举例：下落的水滴、落石、跳伞、。。。。。。老师举例：用剪刀剪断悬挂重物的绳子，物体便竖直下落。老师注意纠正这些例子中的明显说法错误及举例的代表性，应该包括这样一些类型：受空气阻力明显与不明显，初速度为零与不为零、老师在学生列举几个例子后问：这些例子真的都是自由落体运动吗？学生自动争论，1-2分钟后老师引导：我们是否应该先搞清什么是自由落体运动？怎么理解自由二字？师生总结：（1）、没有初速度，（2）、只受重力学生或老师提问：为什么要只受重力？老师引导分析前面所举各例的共性及不同：
（1）轻重不同。体积不同、形状不同但都竖直下落（2）谁是导致下落快慢不同的决定因素？A、有学生可能会提到是重力不同或质量不同，用不断折叠纸张与粉笔头对比、及不同质量物块下落情况的对比引导。如果学生部提出，就由老师提出，学生反驳。提出问题：在日常生活中，重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢？生：重的物体下落的快一些。师：我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。设计学生实验1：纸片和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要比轻的纸片下落的快。师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢？我们还是通过实验来验证。设计学生实验2：将纸片团成纸团，再和硬币从相同的高度同时下落，看谁下落的快？教师强调，纸团和纸片的质量是相同的。学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币要和轻的纸团下落的几乎一样快。提出问题：为什么会得到相互矛盾的结论？学生思考：师：对表面现象的观察有时会得出错误的结论，我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前，伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。教师以视频方式演示：比萨斜塔实验。设计学生实验3：将硬币放在纸片上面组合成一体，和另一相同的纸片从相同的高度同时下落，看谁下落的快？学生做实验，并观察实验现象，得到结论：重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。提出问题：同学们，现在我想让两者下落的几乎一样快，应该怎样做？学生讨论并提出实验方案。生：让纸片包住硬币并团成纸团。师：同学们实际做一下看看。学生做实验，并观察实验现象。教师提出问题：我们做的上述几个实验，为什么会得出不同的结论？生：有空气阻力的影响。师：如果我们忽略空气阻力的影响，同学们猜一下，会出现什么情况？
教师演示牛顿观实验，让学生验证自己的猜想。老师介绍牛顿管，演示铜片比羽毛下落快。然后，边介绍抽气机，边组装抽气，大约100下后关闭阀门，演示铜片与羽毛同时下落。(强调：管内空气已被抽得很稀薄，空气阻力的影响非常小。)【多媒体展示】身着宇航服的美国宇航员在月球表面上的照片，提示学生：月球表面没有气体，物体下落时将不受任何阻力的作用。同时展示神舟五号宇宙飞船和身着宇航服的中国宇航员的照片以及我国10到20年内的登月计划，激发学生的学习兴趣和爱国热情。板书自由落体运动概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。(强调：“只在重力”、“从静止开始”) 2、自由落体运动的性质 师：那么自由落体运动是什么性质的运动呢？ 生：（部分）是匀变速直线运动。 师：这样说有根据吗？你研究过吗？（反问）怎么验证你的猜想？学生可能会提出各种设想，肯定的基础上，说，我们今天先用我们熟悉的方法验证。请一位同学讲清思路。（测速度、做v-t图）请大家分组动手设计记录表格，建坐标系。先做好的给打一条纸带供测量。（所用砝码或重锤质量已知但各不相同）请各组分析得出结论。 板书：自由落体运动的性质：初速度为零的匀变速直线运动。3、自由落体加速度g 师：请各组测出各自重物下落的加速度。教师记录于黑板上，讲解。A、大部分同学测得的数值在。。。附近，说明什么？为什么有所差别？差异特别大的同学，想一下，是发现了与众不同的规律？还是出现了错误？B、请大家思考一下，我们有没有办法搞清楚，这些数值就应该是相等，还是另有规律？据匀变速运动规律可知，“同时下落”的含义实际上是同时由静止开始在相同的时间内下落相同的位移，你能得到什么结论？由牛顿管实验我们看到，在排除空气的影响之后，羽毛和铁片都只受重力的作用而向下运动，从相同的高度由静止落下，时间相同，下落的位移也是相同的，又由于物体做的是匀变速直线运动，所以有。由此可知：在地球上同一地点，不同物体下落的加速度是相同的。这个加速度称为该地的自由落体加速度，也叫做重力加速度。板书：在地球上同一地点，一切物体做自由落体的加速度都相同。那么我们这个地方的自由落体加速度大概是多少呢？精确实验测得的数值是。。。（最好用当地的重力加速度，如果无法知道，就取就近似值。师：“在同一地点”，就是说，在不同的地点，物体自由落体的加速度可能不同。 精确实验测定的重力加速度值北极为、北京为、长沙为、赤道为的，呈现这样一种规律，越靠近赤道，重力加速度的值越小；越靠近两极，重力加速度的值越大。大家还应了解高度越高重力加速度越小，在今后的天体运动中有证明。在一般的计算中，而在粗略的计算中，我们甚至可以取9.8m/s2.板书：重力加速度取值:9.8m/s2；方向：竖直向下。修改板书：自由落体运动的性质是：初速度为0的匀加速运动。根据以上学习的知识，自由落体的运动规律如何呢？（引导学生总结）三、小结
这节课，我们通过对一般落体问题的分析，排除空气阻力的影响，认识了自由落体运动这样一种理想化的运动形式，研究了它的运动规律，认识到它是初速度为零加速度为g的匀变速直线运动。那么，你能够写出自由落体运动的v-t、s-t、s-v关系吗？板书：自由落体运动：a=g=9.8m/s2；vt=gt;h=gt2;vt2=2gh 知道这些关系，你能够解决那些实际问题呢？学生举例，学生回答。视情况作一二练习。例题：在地球的某一地方有一只熊在夜晚走路，不慎掉到一个19.664m的洞中，经过了2S的时间。问：该熊是什么颜色解：该熊下落的运动可视为自由落体运动，h=gt2经查表可知：该处为北极，故该熊为白色三、课外活动 测定反应时间:本节课的最后，请同学们把课本翻到第53页，利用课本上提供的方法，测量一下你的反应时间。四、课外作业1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》3、教材P37练习（1）至（4）题 教学反思：1、这节课主要是了解自由落体运动的条件，知道自由落体运动就是初速度为0的匀加速直线运动，推出了运动规律的三个公式，在物理教学中，使学生养成良好的学习习惯、打好基础、培养能力和教师加强必要的指导，是促进知识顺利迁移所不可少的前提。所以教师在采用行之有效的教法、认真研究学生的学法，进行物理教学改革的同时，认真学习知识迁移规律，并考虑影响知识迁移的各种因素，定能提高教学效果。2、新课程强调学习方式的改变，倡导以“主动、探究、合作”为主要特征的学习方式。本节课分析纸带实验采用了小组实验，让学生形成团结互助探究的意识。3、“实验启发式”综合教学模式是我们学科的老师在教学实践中总结出来的模式，已在实践中收到一定效果，当然也有待在具体的教学实践中不断地完善，使之变得更科学。4、本节课探究自由落体运动的规律，从历史上的研究过程入手，所以本节课的思路比较开阔，转折比较多，教师在教学过程中应注意内容的衔接。
5、本节课的演示实验比较多，做好演示实验，有利于帮助学生理解自由落体运动的特点，在本节课的教学中，这一点尤为重要。让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用，并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程，使本节课的教学更加完美。
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