1、第四節 自由落體運動教學目標：（一）知識與技能 1認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動 2能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析 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 4掌握如何從勻變速直線運動的規律推出自由落體運動規律，并能夠運用自由落體規解決實際問題 5初步了解探索自然規律的科學方法培養學生的觀察、概括能力（二）過程與方法 1培養學生利用物理語言歸納總結規律的能力 2引導學生養成進行簡單物理研究習慣、根據現象進行合理假設與猜想的探究方法

2、 3引導學生學會分析數據，歸納總結自由落體的加速度g隨緯度變化的規律。 4. 教師應該在教學中盡量為學生提供制定探究計劃的機會根據學生的實際能力去引導學生進行觀察、思考、討論和交流（三）情感態度與價值觀 1調動學生積極參與討論的興趣，培養邏輯思維能力及表述能力。 2滲透物理方法的教育，在研究物理規律的過程中抽象出一種物理模型自由落體3培養學生的團結合作精神和協作意識，敢于提出與別人不同的見解。教學重點： 1自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程 2掌握自由落體運動的規律，并能運用其解決實際問題教學難點： 1理解并運用自由落體運動的條件及規律解決實際問題2照相機曝光時間的估算教學方法：探究、

3、講授、討論、練習教學用具：多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點計時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶，重物(兩個質量不同)等教學過程：（一）新課導入師：兩個輕重不同的小球同時落地的聲音，是那樣地清脆美妙!它使人們清醒地認識到，輕重不是下落快慢的原因；它動搖了2000多年來統治著人們頭腦的舊觀念，開創了實驗和科學推理之先河，將近代物理學以至今代科學推上了歷史的舞臺當樹葉從樹上飄落下來，雨滴從屋檐上落下來的時候，你們想過這種運動嗎?物體下落的過程有沒有一定的規律可循呢?今天我們將一起探究這種運動自由落體運動（二）新課教學 1、自由落體運動 在現實生活中，不同物體的落體運動，下落快慢在不少情況下是不同

4、的從蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時下落嗎?提出問題： 1重的物體一定下落得快嗎? 2你能否證明自己的觀點?實驗探究： 猜想：物體下落過程的運動情況與哪些因素有關，質量大的物體下落的速度比質量小的快嗎?實驗： 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，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。 從同一高度同時釋放一枚硬幣和一個與硬幣面積相同的紙片，可以看到硬幣比紙片下落得快，說明質量大的下落得快 兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時釋放，觀察到卷緊的紙團比紙片下落得快，說明質量相同時體積小的下落得快 將一枚硬幣與已經粘貼

5、了紙片的硬幣從同一高度同時釋放觀察到一樣快，說明體積相同質量不同時下落一樣快 一塊面積較大的硬紙板、一個小軟木塞，分別放到已調平的托盤天平的兩個盤中，可以看出紙板比軟木塞重，從同一高度同時釋放它們，軟木塞比紙板下落得快說明在特定的條件下，質量小的下落得會比質量大的還快結論：物體下落過程的運動情況與物體質量無關實驗演示：“牛頓管”的實驗 將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現象是金屬片和羽毛下落的快慢相同 做牛頓管對比實驗要注意： 抽氣達到一定的真空度時，應先關閉錢毛管閥門，然

6、后再停止泵的運轉先讓學生觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時下落，它們幾乎同時落到管底 打開進氣閥，讓學生注意聽到進氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現象，再讓學生觀察羽毛、軟木塞或金屑在有空氣的牛頓管中同時下落，它們的下落快慢差別很大 實驗時，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時出現同時下落的現象結論：影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同實驗探究：按照教材第45頁的圖241裝置做實驗，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程說明：落體運動物體的位置往往變化得比較快，憑目測難以觀察和記錄，用打點計時

7、器或頻閃照相就可以記錄下運動物體每隔相等時間所在的位置(運動信息)，這樣得到的紙帶(或照片)可以用來對運動過程進行分析教材中用打點計時器較好地將重物下落過程記錄下來，這樣做既簡便易行，又拓寬了對基本儀器的應用，但實驗的準確度較難把握因此在實驗中要注意：按教材圖示和實驗要求連接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；打點計時器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；應選用質量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減?。幌冉油娐吩俜砰_紙帶；手捏紙帶松手之前，不要晃動，保證打出的第一個點清晰重復上述步驟多次，直到選取只有打出的第一點與第二點之間

8、間隔約為2 mm的紙帶才是有效的；(學生的疑問暫且不要解釋)教師一定要提醒學生思考討論，影響實驗準確度的因素有哪些?并給予具體引導，注意培養實事求是的科學態度；要求學生保存好記錄了自由落體運動信息的紙帶，為后面研究運動規律作準備師：完成實驗后，分析紙帶上記錄的運動信息，請思考下列問題： (1)自由落體運動的軌跡是怎樣的? (2)重物做自由落體運動的過程中，其速度有沒有發生變化? (3)位移與時間有什么呢? (4)相鄰、相等時間間隔的位移之差有怎樣的關系? (5)影響實驗精確程度的因素有哪些? 參考：分析紙帶可獲取信息： (1)自由落體運動的軌跡是一條直線，速度方向不變； (2)連續相同時間內的

9、位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變，具有加速度； (3)位移x與時間t的平方成正比； (4)相鄰、相等時間間隔的位移之差相等； (5)影響實驗精確度的因素主要是阻力用打點計時器研究自由落體運動，計算其加速度，換用不同質量的重物看紙帶上點的間隔有什么不同，總結得出結論教師點評：將兩條紙帶對比，只要兩條紙帶上的點的間隔相同就說明它們的加速度是相同的 學生運用自己所學知識計算重力加速度，通過比較得出結論實驗探究結果：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，加速度大約是9.8ms22、自由落體加速度通過算g值理解自由落體運動的加速度是一個定值(在同一地點)，引導學生學會分析數據，歸納總結

10、規律教師引導學生思考兩個問題：1自由落體運動的加速度在各個地方相同嗎?2它的方向如何?生：使用不同的物體進行的反復實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，師：這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度符號：g；方向：豎直向下(與重力方向一致)；大小：與地點有關一般計算中g98ms2，粗略計算中可以取g10ms2讓學生看教材第46頁列表，嘗試從表中尋找規律，這一規律是怎樣產生的?學生猜想，但不宜過多解釋生：越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關，緯度越高，重力加速度越大師：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推

11、論都適用于自由落體運動，只要這些公式中的初速度v00，a取g就可以了自由落體運動遵從的規律:v=vo+at推出：vgt xvot+at2/2推出：xgt2/2討論與交流:在現實中，雨滴大約在15km左右的高空形成并開始下落，計算一下，若該雨滴做自由落體運動，到達地面時的速度是多大?遇到過這樣快速的雨滴嗎?據資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8ms為什么它們的差別會這么大?參考：意大利物理學家伽利略得出了物體在只受重力的情況下(即不受阻力)由靜止開始的運動，叫自由落體運動那么一切物體的下落都一樣快，加速度都為g98 ms2，在任意時刻物體的速度vtgt，在任意時刻物體下落的高度：hgt2/2

12、這樣，可以得出vt22gh現在說說雨滴的下落是否是自由落體吧首先說說雨滴的形成：由于大量濕空氣的上升，隨著高度增加壓強逐漸減小，水蒸氣出現過飽和，使水蒸氣凝結而形成小水滴，大量小水滴聚集起來形成云小水滴吸收水汽，形成大水滴，受重力開始下落，又與上升的熱水汽形成更大的水珠，這樣形成的水滴的下落是自由落體嗎?我們先假設水滴下落是自由落體，并且還假設云的高度為2 000m，那么這樣的水滴下落到地面的速度有多大?由vt22gh易計算得到vt200ms試想水滴以這樣大的速度下落到頭上會發生什么，那是可想而知的那么水滴下落到地面上的速度到底有多大?大約為8ms的速度勻速下落這樣的速度已經很大了，如果雨滴的

13、半徑比較大的話，人們必會感到痛要真是自由落體的話，那還了得嗎?那么水滴在下落時的速度為什么會這么小?原因是水滴在下落時要與它正下方的小水滴(上升的水汽)相碰并吸收，由于小水滴的阻礙作用，減慢了它下落的速度，水滴下落的速度越大，這種阻礙作用越強，當水滴的重力與阻礙的力相等時，雨滴就會勻速下落當雨滴的半徑大到某一程度時，受到氣流的影響而會分裂，較大的部分繼續下落，而較小的又會隨上升的氣流上升，又起到阻礙大水滴下落的作用，所以我們看到的雨滴不會太大，就是這個道理，而且雨滴速度也不大，落到地面的雨滴速度一般不超過8ms做一做:1閱讀教材第46頁“測定反應時間”，回答下列問題：問題1：若測出某同學捏住直

14、尺時，直尺下落的高度為10cm，那么這位同學的反應時間是多少?參考：根據自由落體運動規律hgt2/2可得反應時間t014s問題2：在上課時，教師用這種方法測量同學們的反應時間，但同學剛把尺子捏住，教師馬上就說出該同學的反應時間，也沒見他怎樣計算，你知道老師是怎樣做的嗎?參考：教師事先算好時間并寫在直尺上，這樣就可以直接給出學生的反應時間2教師引導學生閱讀教材第47頁“做一做”讓學生提出自己解決問題的思路，不必準確解答，同時強調“估算”學生獨立思考，并提出解決辦法，比較各種不同方法，并討論其合理性及可行性師：由于照相機的曝光時間極短，一般為130 s或160s，曝光量相差10對照片不會有明顯影響，所以相機快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”相機更是這樣故在這樣短的時間內，這種誤差允許的范圍內，物體運動的速度可以認為是不變的，可以看作勻速運動來處理建議學生利用課下時間解出其準確值，比較兩種情況下的時間差異總結、擴展1自由落體運動是一種非常重要的運動形式，在現實生活中有許多落體運動可以看成是自由落體運動，研究自由落體運動有著普遍的意義2為了研究自由落體運動，我們運用了物理學中的理想化方法，從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運動的主要因素，去掉次要的非本質因素的干擾，建立了理想化的物理模型自由落體運動，并且研究了自由落體的運動規律，理想化是研究物理問題常用的方法之