《自由落體運動》教學案例棗莊八中北校物理組李鈺277800一、三維目標【知識與技能】1、理解自由落體運動和物體作自由落體運動的條件2、理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向3、掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題【過程與方法】1、培養(yǎng)學生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力2、引導學生養(yǎng)成進行簡單物理研究習慣、根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法3、引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)律4、數(shù)學極限思想的進一步運用【情感態(tài)度與價值觀】1、通過實驗培養(yǎng)學生獨立思考能力，激發(fā)學生的探索與創(chuàng)新意識2、培養(yǎng)學生的邏輯推理能力3、培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，從實際問題中分析規(guī)律4、培養(yǎng)學生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解二、教學重點1、理解自由落體運動及其遵從的條件2、掌握自由落體運動的規(guī)律，并能運用其解決實際問題三、教學難點理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。四、教具準備多媒體課件、牛頓管、形狀大小相同的金屬片與紙片、打點計時器、鐵架臺、紙帶、重物等。五、教學過程前面我們學習了勻變速直線運動的規(guī)律，這節(jié)課我們再來學習直線運動的一個特例――自由落體運動。落體運動在生活中常見。【探究一】：在現(xiàn)實生活中，不同物體的落體運動，下落快慢相同嗎？影響物體下落快慢的因素又是什么呢？演示實驗：將形狀大小相同的金屬片與紙片從距離地面同高度由靜止開始同時釋放，二者是否同時落地？（是學生回答情況，可不演示）學生猜想：金屬片先落地。實驗現(xiàn)象：金屬片比紙片先落地。學生分析原因：1、金屬片比紙片重下落得快。2、紙片受阻力比金屬片的大，紙片下落得慢。演示實驗2：將紙片揉成紙團后重復上面的探究實驗，二者是否同時落地？學生猜想：金屬片先落地。實驗現(xiàn)象：金屬片比紙片先落地，但與紙團下落的時間在大縮小。學生分析原因：紙團受阻力大大減小，所以紙片下落的時間與金屬片下落的時間大縮短。演示實驗：牛頓管實驗（1）將管中空氣抽干凈后，不同物體下落快慢相同。（2）當管中有空氣時，不同物體下落快慢不同。學生分析原因：影響物體下落運動快慢的因素是空氣阻力，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同物體下落快慢相同?！景鍟孔杂陕潴w運動1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2、條件：（1）從靜止開始下落（即初速度為零）；（2）只受重力作用（當空氣阻力同重力相比很小，可忽略不計，物體下落也可看作自由落體運動）【探究二】：自由落體運動是什么性質(zhì)的運動？1、猜想：請結(jié)合生活中現(xiàn)象對自由落體運動性質(zhì)做一個猜想呢？2、探究實驗探究一關鍵是用紙帶分析物體自由下落的運動性質(zhì)及加速度特點關鍵是用紙帶分析物體自由下落的運動性質(zhì)及加速度特點用電火花計時器記錄自由落體運動，分析紙帶得出物體運動的特點。需要哪些實驗器材？器材？實驗操作如何進行？作如何進行？怎樣設計表格記錄實驗數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理？實驗數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理？實驗器材：鐵架臺、電火花計時器及墨粉紙片、紙帶、交流電源、刻度尺、重錘實驗操作步驟：1、將電火花計時器按照圖中所示安裝在鐵架臺上；2、取大約70cm長的紙帶一條，把紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔，用掛有重物的夾子夾住，用手把紙帶的另一端豎直提起，使夾子?？抠N近在電火花計時器的下端。3、接通電源開關，果斷松開紙帶，讓重物自由下落，電火花計時器在紙帶上打出一系列計時點。4、從夾子上取下紙帶，觀察紙帶上的計時點是否清晰，如果不夠清晰，再重復實驗。5、挑選點跡清晰的紙帶，舍棄前面點子密集的部分，從點子間隔合適的地方開始取測量點0，隨后，每隔1個(或2個)計時點為一個測量點，分別標注1、2、，，6，這樣，測量點之間的時間間隔為Δt=6、用直尺測量出各個測量點，記下每個計數(shù)點的刻度值。7、整理實驗儀器。8、選擇求證重物運動性質(zhì)的方法，并進行證明。9、確定求重力加速度的方法，并進行求解。【學生動手操作與演示】：觀看用打點計時器研究自由落體運動的視頻，并按上述操作步驟完成探究實驗，選出一些紙帶。【思考】：如何對實驗數(shù)據(jù)進行處理，證明自由落體動是勻變速直線運動，并求出其加速度。利用公式ΔS＝S2－S1＝S3－S2＝…＝aT2定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動。由上表中Δsn的值知，物體作勻變速直線運動。1、求出相鄰兩計數(shù)點距離之差的平均值Δsn，由Δsn＝aT2可求出物體做自由落體運動的加速度。2、由逐差法求出物體做自由落體運動的加速度。由以上推理：自由落體運動的性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。加速度方向總是豎直向下?！景鍟孔杂陕潴w加速度在同一地點，一切物體在做自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度，用g表示。在通常的計算中，g=m/s2或g=10m/s2。重力加速度方向總是豎直向下（不是垂直向下）。【學生閱讀教材P44】：找出重力加速度的變化規(guī)律重力加速度的變化規(guī)律：在同一地點重力加速度g的大小是相同的，在不同的地方，g的值略有不同．(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越?。牵谕ǔＧ闆r下，g的變化不大，一般取g＝s2，粗略計算時，取g＝10m/s2.【思考】自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動。你能寫出自由落體運動的規(guī)律嗎？【板書】自由落體運動的規(guī)律勻變速直線運動自由落體運動速度與時間位移與時間速度與位移勻變速直線運動的規(guī)律對自由落體運動同樣適用?！究纯茨愕姆磻炻空n堂小結(jié)：自由落體運動

一、自由落體運動的概念：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。自由落體運動的性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動。

二、自由落體運動的加速度：1、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，叫做自由落體加速度，也叫重力加速度。2、重力加速度變化規(guī)律：在同一地點重力加速度g的大小是相同的，在不同的地方，g的值略有不同．(1)緯度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越?。?、常取g=9．8m/s24、重力加速度的方向總是豎立向下的。三、自由落體運動的基本公式：四、自由落體運動的應用——測反應時間【你知道嗎？】1、自由落體運動是 （）A．物體不受任何作用力的運動B．物體在真空中的運動C．加速度為g的豎直下落運動D．初速度為零，加速度為g的豎直下落運動2、利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動。實驗中需要調(diào)整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落。打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點。（1）為了測試中午下落的加速度，還需要的實驗器材有(