§2.1探究自由落体运动一、教学目标1.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。2.过程与方法由学生自主进行实验探究，利用打点计时器，记录下运动的信息，为下一节定量地探究运动规律做好准备，同时让学生进一步体验科学探究方法。3.情感态度与价值观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。二、教材分析：教学重点：（1）理解自由落体运动及其遵从的条件（2）自由落体运动轨迹的纪录教学难点：（1）理解并运用自由落体运动的条件（2）纸带上记录的运动信息的分析教学方法：以日常生活经验，导入目标—实践体验、分析讨论—总结归纳，得出结论教学用具：牛顿管，金属片，纸片，打点计时器，纸带，重物和刻度尺等课时安排：1课时三、教学过程（一）新课引入——落体运动石头从空中下落，重力使屋檐的雨滴下来，树叶从树上竖直飘落。问：这些物体有什么共同的运动特点呢？教师在学生表述的基础上提出问题：这些物体都做竖直下落运动，这类运动称为落体运动，这节课我们来研究落体运动是否具有一定的规律。（二）新课教学落体运动的思考☆提出问题我们通常有这样的一个生活经验：重的物体下落得快，物体下落得快慢到底与物体的质量有没有关系呢？（2）（两千多年前）古希腊学者亚里士多德就认可了这一观点。简介亚里士多德，他公元前三八四年生于希腊，在哲学、天文学、物理学、生物学和教育等方面都有研究，他的
重要著作有：《形而上学》、《伦理学》、《政治学》和《分析前篇和后篇》等。这些著作对后来的哲学和科学的发展起了很大的影响。亚里士多德集中古代知识于一身，在他死后几百年中，没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书。恩格斯称他是“最博学的人”。引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理，得出矛盾。过渡：同一个观点为什么会推导出两个截然相反的结论呢？这两个结论使亚里士多德的理论陷入了困境，为了摆脱这一困境，伽利略认为只有一种可能性，重物和轻物应该下落得同样快。要证明这个设想的正确性，必须通过做实验来证明。☆实验与探究：轻重不同的物体的下落快慢（课本P28-29）取一枚硬币，一张与硬币表面面积相同的纸片和三张表面积、轻重相同的纸片。教师演示：a、将一枚硬币和一张展开的纸片从同一高度同时自由下落，学生得出：重的物体下落得快师：这种观点正确吗？如果给你一些完成相同的纸片，你能用它们来做实验反驳一下这个观点。学生活动：学生观察并思考，提出自己的猜想，并动手设计自己的可行方案。学生一：b、把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落（轻重相同而下落快慢不同）；学生二：c、将一张纸片揉成一个纸团，把两张展开纸片粘在一起，与纸团从同一高度自由下落。（物体轻但下落快）。板书：1、结论1：物体下落过程的运动情况与物体的轻重（或质量）无关。过渡：那是什么因素导致现实生活中的物体下落得有快有慢呢？是空气阻力的原因？在没有空气的空间里物体下落没有受到阻力的作用，它只受到重力的作用，物体下落情况又是怎样的呢？（3）“牛顿管”实验：探究真空中不同物体的下落（提示学生注意“听”和“看”）板书：2、结论2：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。☆自由落体运动概念引入师：由于落体运动要受到空气阻力影响，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呢？自由落体运动师生总结：板书：3、（1）定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。师：自由落体运动的特点是怎样的？（提示学生从描述物体运动的物理量：位移、速度、加速度等方面概括）
师生互动得出：（2）自由落体运动的特点是：①初速度为零；②只受重力作用（没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计）说明：没有空气的空间在我们日常生活中一般是见不到的，这是一种理想的状态，在有空气的空间，如果空气阻力很小很小，物体下落也可以近似看成自由落体运动。记录自由落体运动轨迹☆实验与探究：P30利用打点计时器探究自由落体运动的运动性质和规律猜想与假设师：对于运动问题，我们一般会关注哪两个物理量之间的关系呢？生：一般我们最关注的是速度、位移随时间的变化规律。师：下面我们一起来探究自由落体运动，而研究自由落体运动要从自由落体运动的轨迹开始研究。首先，我们要模拟一个自由落体运动，可以让一重物从一定高度自由下落，大家可以猜想一下，认为自由落体运动的规律是什么呢？生猜想：师过渡：究竟哪个猜想才是正确的呢？我们必须要用实验来验证。引问：若要研究某种运动的规律时，我们可采用怎样的器材？学生：利用打点计时器☆组织学生分组实验：利用打点计时器记录重物的下落过程。并跟学生讨论实验的注意事项。附注意事项：1、打点计时器安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力；2、应先开电源让打点计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落；3、手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰；4、多打几条纸带，选取所打点迹清晰，呈一条直线的纸带进行研究。师：由实验结果可知1）轨迹——直线，运动方向——竖直向下；2）变速——速度越来越大，自由落体运动是初速为零的加速直线运动（比较连续相等时间内的位移）师：自由落体运动是不是匀加速直线运动呢？（4）引导思考讨论：学生知道研究运动规律方法之一就是寻找位移与时间的关系，故可想到作s—t图象来分析推测自由落体的规律。
用图象处理实验数据：记起点为A，在纸带上找出清晰的六点分别标上B、C、D、E、F，自行设计表格，记录从A点到B、C、D、E、F、F所通过的位移所对应的运动时间。研究自由落体运动测得的数据t/10-2st2/10-4s2s/10-3ms/ts/t2(m.s-2)241.90.104.7504167.70.194.81363617.30.294.80686430.70.384.79710100480.484.8001214469.20.584.8061419694.30.674.811根据测得的s、t的数据，作出以下两个图象由上图右知，位移与时间可能成二次函数关系，但不能确定！再看下图可知s-t2成正比，即自由落体运动是初速速为零的匀加速直线运动！
（三）课后总结：自由落体概念及特点；物体下落快慢与质量无关，且自由落体运动是初速速为零的匀加速直线运动！生活看到轻的物体下落得比重的物体快，是因为空气阻力对重的物体影响较大。（四）、作业，完成创新设计P29—知能综合训练
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