自由落体运动教学案例

1、自由落体运动【教材分析】“自由落体运动”这节课是在学生认识了匀变速直线运动，掌握了匀变速直线运动的规律之后，课本把该节放在本章的最后一节，把自由落体运动作为初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这样有利于学生形成知识的结构，避免死记公式。本节的重点和难点在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g，学生们由于受日常经验的影响，对重的物体落得快，轻的物体落得慢印象很深，所以做好演示实验十分重要，除了牛顿管的实验之外，还可以做一些小实验，使学生明白，眼睛看见的往往也不是事实，日常见到的下落现象是无法避免的受到空气阻力的影响这些运动并不是自由落体运动。【

2、教学设想】教学时间为一课时，整节课的-围绕“实验现象发现问题探究问题解决问题”的主线展开：一、给学生10分钟时间通过自学书本内容学习相关知识。二、再利用2个对比实验：1个小球与纸片下落情况对比;将纸片揉成团再次与小球下落情况对比。提出问题：通过现象我们发现了什么问题呢？（同样的纸只是形状不同为什么下落的情况也明显不同呢？）。三、利用牛顿管演示在真空状态下的下落，让学生对比几组实验得出结论。通过这一系列的活动，调动学生自主学习的积极性，并使学生对科学探究有一定的了解。开始的小实验很重要，是科学探究的入口处，所以教师一定要把握好演示的技巧，然后引导学生层层深入，激发学生的好奇心，使他们产生强烈的求

3、知欲，积极主动地去探究问题。【教学准备】小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。【教学过程】一、导入新课    前面我们学习了匀变速直线运动的相关知识，今天我们继续来学习一种特殊的匀变速直线运动-自由落体运动。二、新课教学10分钟时间自主学习课本知识，并回答相关问题。（培养学生的自学能力）1自由落体运动的特点（演示实验：让一张纸片与小钢球同时自由下落，可看到什么现象?）生：钢球落得快。师：对，这就是我们的生活经验，似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论，这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走

4、了二千多年，距今三百多年前，伽利略为证明亚里士多德观点的错误，做了大量的实验。他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两球由静止同时下落，据亚里士多德的观点，重球应该先落地，但实际上两球同时落地。师：请再看演示实验，把刚才的纸揉成团，和小钢球由静止落下，同学们再观察。生：几乎同时落地。师：同一张纸，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢?生：这是因为空气阻力的影响，把纸揉成团，所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。师：如果把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，现象如何呢?让我们做一个实验。（演示实验：我这里有一个长约1米，一端封闭

5、、另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把形状和质量不同的小金属片、小羽毛等，放在玻璃管里。）1打开开关，管里有空气，把玻璃管倒立过来，现象如何?生：这些物体下落的快慢不同。2把管里的空气几乎全部抽出，会如何?生：下落的快慢相同。师：可见导致物体下落有快有慢的原因是空气有阻力。指出在真空条件下，小物体的运动就是自由落体运动，请同学们据刚才的过程、结论，给“自由落体”下一个定义。生：真空中，只受重力，物体从静止竖直下落。师：通过对上述实验现象的观察，大家明白了什么是自由落体运动吗？生：物体只有在重力下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。教师补充：这种运动只有在没有空气的空间里才能发生；在有空气的空间里

6、，如果空气的阻力作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以看做是自由落体运动。像牛顿管中的金属片、小羽毛从静止开始下落的运动是自由落体运动。在空气中，比如小钢球、小粉笔头、小纸团等，它们所受空气阻力相对于它们的重力可忽略，所以他们从静止开始下落运动也是自由落体运动。师：空气中的纸片从静止下落的运动是自由落体运动吗?（演示）生：不是，因为纸片所受的空气阻力相对于它的重力不可忽略。2自由落体运动的性质从上面的实验及分析可知：自由落体运动是v0=0的加速运动，是什么样的加速运动呢?通过实验来研究。（学生分组实验：重物自由下落，用打点计时器打一纸带。）师：通过分析纸带能否确定自由落体运动是否为匀加速直线运

7、动?生：能。师：请分组完成测量工作，然后据测量结果，告诉我你们的结论。（投影） s1=?s2=?s3=?s4=?s2-s1=?s-s=?s-s=?误差允许的范围内s2-s1=s3-s2=s4-s3=s=?生：自由落体运动是匀加速直线运动。师：能不能求出其加速度呢?生：能，由s=at2，得a=?（分组完成，分别说出结果。）小结：通过以上分析，我们不难得出自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，而且在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。师：我们观察教材第37页表格内容，得到什么知识?生：地球上不同的纬度，g值随纬度的增加而增加，通常g值取98m/s2，有时粗略计算也取10m/s2，g的方向竖直向下。3自由落体运动的规律师：既然自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，请同学们根据匀变速直线运动的三大公式推出其速度与时间关系式，位移与时间关系式以及位移与速度关系式。生：推出Vt=gt