《自由落体运动》的教学设计

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐《自由落体运动》的教学设计第3节匀变速直线运动的实例——自由落体运动

赵金岭教材分析本节是高中物理共同必修1第三章最后一节，正如本节的题目所示，自由落体运动是匀变速直线的一个实例。本节内容就是运用本章前面所学习的匀变速直线运动的逻辑试着解决实际问题，并由同学按照自由落体运动的详细特点，总结出自由落体运动的逻辑，并试着加以应用。

本节主要是讨论自由落体运动的逻辑，并介绍了伽利略对自由落体运动的讨论，让同学充分领略其精妙的讨论思路和办法，学习科学家的探究精神。

因为受日常阅历的影响，同学对重物落得快、轻物落得慢的印象很深。因此教材注重创设问题情境，通过比较硬币与纸团的下落，引发同学的认知矛盾，然后用牛顿管进一步探索，使同学明确熟悉到假如处于真空环境，物体就会同时落地。

对于自由落体运动的公式，教材没有特地给出，只是把自由落体运动当作匀

加速直线运动的特例来看待。教学时可要求同学推导，以培养同学自主性学习的

能力。

伽利略对自由落体运动的讨论是办法教导和情感教导的好素材。教学时可以从伽利略的悖论入手，激发同学的探索欲，逐步体味伽利略的“提出假设——数学推理——试验验证——合理外推”的讨论办法，体味科学家的探究精神。教学设计

一、教学目标1．学问与技能：

（1）把握vt=gt、s=gt2/2的应用

（2）了解伽利略对落体运动的讨论2．过程与办法：（1）分清生活阅历与演示试验的不同，加强感性熟悉，进一步升高到理性熟悉

（2）类比得出自由落体运动的逻辑3．情感态度与价值观：

（1）实践出真知，试验见逻辑性（2）日常生活阅历不一定都是正确的，去伪存真是学生们科学态度、办法的体现

二、教学重点

1、使同学把握自由落体的速度和位移随时光变化的逻辑。

2、自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用（物体的加速度为自由落体加速度g）。

三、教学难点

1、演示试验的技巧及逻辑的得出

2、伽利略的试验验证及巧妙的推理。

四、教学用具1．自由落体演示仪及附件，计算器。

2．硬币（一元）两枚，薄纸袋（恰好可装下硬币），抽气机，牛顿管。

3．实物投影仪

五、教学时数：1课时

六、教学过程

（一）新课引入

复习提问

vt=v0+at

1.匀变速直线运动的逻辑

12

：=vot+-at

2.推论①#二计+2話②v=V°Vt=vt?v0=0

2J

si:S2:S3=1:4:9si：sn:s*1:3:5

我们今日应用这些学问讨论一种常见的运动，物体下落的运动。

（二）探索学习

［演示I］硬币和纸袋分离从同一高度由静止开头同时下落，观看下落速度，从表面上看得到结论，“物体越重，下落得越快”。

1.亚里斯多德（Aristotle）的熟悉

从公元前4世纪至公元17世纪，这种观念统治了人们两千多年之久。

2.伽利略（Galileo）的贡献（1638年）

两个物体m>m分离由同一高度下落，重的物体比轻的物体下落的快，当把两物体捆在一起仍从同一高度下落状况会是怎样呢？

结论：①整体分析：当把两个物体捆在一起时m=m+m,由于新组成的物体比上述两个物体中的任一个都重从而下落的应最快。

②局部分析：A物体下落的快，受到一个下落得慢的物体B的作用，结果就像一个大人拉着小孩向前跑，比单独大人跑要慢，比小孩单独跑要快一样，他们的共同速度应介于A、B两物体之间即VA>VC>VB。伽利略用归谬法巧妙地否定了亚里斯多德的观点，从而得出结论：重物体不比轻物体下落得快。亚里斯多德忽视了空气阻力对运动物体的影响，从而得出错误的结论：“力是维持物体运动的缘由”。（叙述伽利略的推理过程时，可拟定一个研究的环境，让同学感触到他们正亲临现场欣赏这场争辩一一情景教学。）

［演示n］将纸袋揉成纸球和硬币从同一高度由静止开头下落，观看下落速度（相差不多），把硬币装入纸袋与另一枚硬币从同一高度由静止开头下落，观看下落速度也相差不多，若减小空气对运动物体的影响会如何呢？

［演示川］牛顿管中的物体下落，将事先抽过气的牛顿管内的硬币与轻鸡毛从静止一起下落，观看试验结果两者几乎同时落到牛顿管的下端，硬币落下有声，眼可直接观看鸡毛下落，将牛顿管放入空气再做试验状况就截然不同了。

（牛顿管的演示，要事先抽好气，普通在课前抽好。若先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动，然后来抽气，会影响课堂气氛，抽气机的响声也会吸引同学的注重力。做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后，将空气充入牛顿管再来做前面的试验，效果更好。牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近，可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端，让同学清晰地看到牛顿管的确在进气。）

3.自由落体运动

①定义：物体只在重力作用下，从静止开头下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动是一种抱负运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小,速度不太大（H不太高），可以近似看成是自由落体运动。

结论：不同物体做自由落体运动，它们的运动状况是相同的。

②性质：伽利略所处的年月还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了讨论落体运动，利用当初的试验条件做了在斜面上从静止开头下滑的直线运动（目的是为了“冲淡重力”），证实了在阻力很小的状况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用规律推理外推到斜面倾角增大到90°的状况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊！

这个结论的正确与否需用试验来验证，三百多年后，我们来验证。

［演示W］介绍自由落体仪，然后测量数据。

s(m)t(s)

10.1000.14369.70

20.4000.28669.74

30.9000.42939.77

（三组试验数据在处理时一定要灵便，可将全体同学分成三组，每一组同学

计算一组数据，让其中一两个同学用计算器验算，这样，可以节约课堂时光，又达到了总结逻辑的目的。）

结论：①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。

③重力加速度g（自由落体加速度）

a.数值及单位

g=9.8m/s2初中g=9.8N/kg（常量）粗略计算g=10m/s

b.重力加速度g的方向总是竖直向下的。

（自由落体仪电磁铁电路中，最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次，反充磁一次