必修一2.5 自由落體運(yùn)動(dòng)
一、教材分析
本節(jié)內(nèi)容屬于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中必修模一第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》第五節(jié)《自由落體運(yùn)動(dòng)》的內(nèi)容。自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種具體情形。此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本方法，對(duì)本課的學(xué)習(xí)，實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)解決生活實(shí)際中的問題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，既有利于鞏固所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題、探求規(guī)律的能力，還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。
二、目標(biāo)
1、知識(shí)與能力
（1）理解自由落體運(yùn)動(dòng)，理解是重力加速度，
（2）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，
（3）培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程，實(shí)際測(cè)量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人（亞里士多德）崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：不同物體自由下落有共同加速度g、做好實(shí)驗(yàn)
難點(diǎn)：斜面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙性、實(shí)驗(yàn)過程中科學(xué)猜想、數(shù)學(xué)推導(dǎo)、合理外推的體現(xiàn)
四、學(xué)情分析
在前面的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也有過思考，接觸過亞里士多德的觀點(diǎn)和伽利略著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，但未曾接觸勻變速直線運(yùn)動(dòng)和理想實(shí)驗(yàn)的概念。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法、分析法、實(shí)驗(yàn)歸納法、講授法、討論法。
六、課前準(zhǔn)備
1、牛頓管、抽氣機(jī)；
2、10套：紙片、鐵架臺(tái)、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶復(fù)寫紙片）、紙帶、重錘、海綿墊、接線板；長(zhǎng)刻度尺。
七、課時(shí)安排 1課時(shí)
八：教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
+
（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
在日常生活中，我們會(huì)看到這種現(xiàn)象：把小石頭和樹葉舉到相同高度，石頭的重量比樹葉重，同時(shí)由靜止開始釋放。觀察哪個(gè)先落地？
（演示：石頭和樹葉）
觀察結(jié)果：石頭先落地
類似的現(xiàn)象在生活中還有很多，早在公元前4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現(xiàn)象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們今天看來，他這個(gè)說法是否正確呢？
提問：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？
（三）合作探究、精講點(diǎn)撥。
我們可以通過實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問題，桌上有兩張紙片（同種材料，質(zhì)量不同）觀察掉落在桌面的情況：
1.兩張紙平攤，同一高度，同時(shí)靜止釋放。
2.把質(zhì)量小的紙捏成紙團(tuán)，同一高度，同時(shí)靜止釋放。
可見，重的物體不一定下落得快，輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？
（受空氣阻力的影響）
正是由于有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。同學(xué)們想想看，如果沒有空氣阻力的影響，也就是在一個(gè)沒有空氣的空間里，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是什么樣子呢？
（演示牛頓管）看，這是一根玻璃管，管中的空氣已經(jīng)用抽氣機(jī)抽掉了，里邊有一個(gè)金屬片和羽毛，觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
（觀察實(shí)驗(yàn)）
定義：物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
要注意理解“自由”這兩個(gè)字：只受重力、初速度為零。
結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)我們一起總結(jié)下，小結(jié)：如果沒有了空氣阻力，不同物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。
這種運(yùn)動(dòng)只在沒有空氣的空間里才能發(fā)生。不過，在存在空氣的空間里，如果空氣阻力的影響很小，物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
亞里士多德是古希臘的圣人，恩格斯稱他是最博學(xué)的人。限于當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的水平，他在物理方面的論述，今天看來很多是不恰當(dāng)?shù)�。但是，在兩千年前他能夠通過觀察、歸納，形成自己的一套理論體系，已經(jīng)很不簡(jiǎn)單了。我們應(yīng)該正確評(píng)價(jià)他在科學(xué)發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，下面我們繼續(xù)深入的分析這種運(yùn)動(dòng)。
（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：將點(diǎn)火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上，讓紙帶穿過計(jì)時(shí)器，紙帶下方固定在重錘上，先用夾子夾住紙帶上方，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的下方，然后接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列小點(diǎn)，那么這些點(diǎn)記錄了重物的運(yùn)動(dòng)情況。）
下面大家結(jié)合學(xué)案來分析下紙帶。
提問：軌跡為直線還是曲線？
答：軌跡為一條直線，物體作直線運(yùn)動(dòng)。
提問：是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？
答：在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移不相等，逐漸的增大，所以是加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問：是勻加速嗎？是如何判斷出來的？
（提示：回憶前面學(xué)過的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：連續(xù)相等的時(shí)間 內(nèi)，物體通過的位移之差為定值。這是一個(gè)判斷公式， ，已知的 =0.02秒，見學(xué)案表格。）
答：可以測(cè)出連續(xù)相等的時(shí)間 內(nèi)，物體通過的位移之差為定值（在誤差允許的范圍內(nèi)）。則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
我們一起總結(jié)一下：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問：能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?
（同樣根據(jù)上面的公式，我們對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)行計(jì)算一下，大家選取不同的時(shí)間間隔來讀取數(shù)據(jù)，見學(xué)案表格）
通過多次測(cè)量計(jì)算：
（1）我們通常用g來表示自由落體加速度，也叫重力加速度，數(shù)值近似為9.8 ，重力加速度的方向總是豎直向下的。在實(shí)驗(yàn)中，如果要獲得更精確的數(shù)據(jù)，還可以用頻閃照相來測(cè)量。
（看到課本37面的表格，從表格上可以看出，在不同的地方，g的取值是不同的，緯度越高數(shù)值越大，越靠近赤道數(shù)值越小。）
（2）地球上不同的地方，g取值不同。從赤道到兩極，g逐漸增大。同一地點(diǎn)g值相同。
（3）既然自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般規(guī)律類似：
不同的物體在同一地點(diǎn)，從相同高度同時(shí)自由下落的物體，同時(shí)到達(dá)地面，根據(jù) ，則它們的加速度是相同的。
應(yīng)用：
1：大家看到課后的測(cè)定反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)。
2：測(cè)量物體從一定高度的樓房掉下，已知落地時(shí)的速度，求高度和下落時(shí)間。
（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖：鞏固對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的掌握、反饋糾正錯(cuò)誤理解。
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
下一節(jié)學(xué)習(xí)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究歷程，體會(huì)學(xué)習(xí)前人的探索精神和科學(xué)的探究思想，作業(yè)完成課后習(xí)題3、4
設(shè)計(jì)意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量大小無關(guān)．
二、物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
三、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
四、自由落體加速度 g=9.8 ，
十、教學(xué)反思
本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案，學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等，最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)，課后進(jìn)行延伸拓展，以達(dá)到提高課堂效率的目的。
這節(jié)課主要知道自由落體運(yùn)動(dòng)的條件；知道自由落體運(yùn)動(dòng)就是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，推出了運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)公式，要求學(xué)生與以前學(xué)過的知識(shí)聯(lián)系起來，靈活地運(yùn)用。
學(xué)校：臨清一中 學(xué)科：物理 編寫人： 劉新婷 審稿人屈迎珍
必修一2.5 自由落體運(yùn)動(dòng)
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)課本內(nèi)容，初步掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其研究方法。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式為___________，速度與時(shí)間的關(guān)系式為________________。
2．地球表面或附近的物體都受到地球施加給它的__________的作用，所以物體會(huì)下落。
3．物體只在重力作用下從靜止開始的下落運(yùn)動(dòng)叫_____________。這種運(yùn)動(dòng)只有在__________的空間中才能發(fā)生；在有空氣的空間中，如果空氣阻力的作用____________，物體的下落也可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)。
4．自由落體運(yùn)動(dòng)是___________的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
5．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度叫做_________或__________。一般取值g=________，在課本必修1中，如果沒有特別說明，都按g=___________進(jìn)行計(jì)算。
6．在地球上不同的地方其大小________，一般__________處較大，___________處較小。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
2．能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析．
3．知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．
二、學(xué)習(xí)過程
1．重的物體一定下落得快嗎?
猜想：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān)，質(zhì)量大的物體下落的速度比質(zhì)量小的快嗎?
(實(shí)驗(yàn)小探究)
取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成紙團(tuán)，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。
①從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片，可以觀察到誰下落得快？
②兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放，可以觀察到誰下落得快？
論：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體 無關(guān)．
(實(shí)驗(yàn)演示)“牛頓管”的實(shí)驗(yàn)
1、將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象：
2、將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象：
結(jié)論：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是 的作用，沒有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢 ．
閱讀課本并回答：(1)自由落體運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？
注意：若物體在下落過程中所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)．
2、對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究
按照教材第43頁的圖2．5?1裝置做實(shí)驗(yàn)，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過程．在對(duì)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖象法求物體運(yùn)動(dòng)的加速
位置0123456
時(shí)間（s）0
v(m/s)
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)推論：在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，有v1=(x1+x2)/2T， v2=(x2+x3)/2T……求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度后，由加速度的定義：a=Δv/Δt計(jì)算出該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；或選好計(jì)時(shí)起點(diǎn)作v-t圖象，圖象的斜率即為該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
在對(duì)紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可知：自由落體運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng)。
3、自由落體加速度
閱讀教材p43完成下列問題：
（1）．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度它的方向如何?
（2）、看教材第44頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律．
三、反思總結(jié)
1、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其加速度的特點(diǎn)
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
四、當(dāng)堂檢測(cè)
1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說法中正確的是( B )
A．重的物體的g值大
B．同一地點(diǎn),輕重物體的g值一樣大
C．g值在地球上任何地方都一樣大
D．g值在赤道處大于在北極處
2．一個(gè)鐵釘與一個(gè)小棉花團(tuán)同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因?yàn)? C )
A．鐵釘比棉花團(tuán)重
B．鐵釘比棉花團(tuán)密度大
C．棉花團(tuán)的加速度比重力加速度小得多
D．鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F(tuán)的大
3．甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時(shí)自由下落，由下列說法正確的是（C）
A．甲比乙先著地
B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同時(shí)著地
D．無法確定誰先著地
4．自由落體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象應(yīng)是圖2-4-4中的( B )
5．甲、乙兩物體所受的重力之比為1 : 2，甲，乙兩物體所在的位置高度之比為2 : 1，它們各自做自由落體運(yùn)動(dòng)，則（ A ）
A．落地時(shí)的速度之比是 B．落地時(shí)的速度之比是1 : 1
C．下落過程中的加速度之比是1 : 2 D．下落過程中加速度之比是1 : 2
6．一物體從H高處自由下落，經(jīng)t s落地,則當(dāng)下落t／3 時(shí)，離地高度為 （ C ）
A．H／３ B．H／９ Ｃ．３H／４ �。模窰／９
7．一石塊從地面上方高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它的速度大小等于著地時(shí)速度的一半時(shí)，石塊下落的高度是 ( A )
A、 B、 C、 D、
8．一個(gè)石子從高處釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知它在第1 s內(nèi)的位移大小是x，則它在第3 s內(nèi)的位移大小是（ A ）
A．5 xB．7 xC．9 xD．3x?
課后練習(xí)與提高
1．一個(gè)物體從45m高的地方靜止釋放，做自由落體運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2）求：
（1）到達(dá)地面時(shí)的速度 (30m/s)
（2）下落最后1s內(nèi)的位移 （25m ）
2．一個(gè)自由落下的物體在最后1 s內(nèi)落下的距離等于全程的一半，計(jì)算它降落的時(shí)間和高度？取g= 10m/s2 （2+ S, 30+20 m）
本文來自：逍遙右腦記憶 http://douzifanli.com/gaoyi/67053.html
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