自由落体运动方案

时间：2023-04-15 15:54:45 方案我要投稿

自由落体运动方案

　　为了确保事情或工作扎实开展，就需要我们事先制定方案，方案属于计划类文书的一种。那么制定方案需要注意哪些问题呢？下面是小编为大家整理的自由落体运动方案，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

自由落体运动方案

自由落体运动方案1

　　一、教学目标

　　1、知识与技能

　　(1)认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

　　(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。

　　(3)知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

　　(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

　　(5)初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。

　　2、过程与方法

　　(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

　　(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。

　　3、情感态度与价值观

　　(1)通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。

　　(2)渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

　　(3)培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

　　二、教学重难点

　　重点：

　　1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

　　2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

　　难点：理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

　　三、教学过程

　　1、新课导入

　　这一环节采用游戏导入，教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。

　　师：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的?

　　生：测量物体长度的!

　　师：大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样，有特殊的功能，它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。

　　找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。

　　师：相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家，尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。

　　师：像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。

　　师：不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。

　　生：不同物体下落快慢应该是不一样的，下落快慢应该是由质量决定，质量大的下落快，质量小的下落快慢。

　　师：这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。

　　演示实验

　　(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。

　　(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。

　　(3)将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。

　　师：物体下落快慢是由质量决定吗?

　　生：不是的!

　　师：为什么这样说?

　　生：第2个实验和第三实验都说明了这个问题，特别是第3个问题，质量一样却下落有快慢之分。

　　师：那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?

　　生：我想应该是空气阻力。

　　猜想

　　师：如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。

　　验证—牛顿管实验

　　师：刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的快慢是一样的。

　　师：1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放，它们同时落在月球表面，这是通过电视转播过的。

　　2、新授环节

　　(1)自由落体运动

　　师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点?

　　生：没有空气阻力，则物体只受重力。

　　师：很好!物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

　　自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。

　　师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?

　　生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。

　　师：说得很好!在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的.物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。

　　近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

　　(2)自由落体运动的运动规律

　　师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢?

　　生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。

　　师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。

　　学生设计、操作并处理实验结果

　　总结分析运动规律

　　师：实验结论是什么?

　　生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

　　师：如何得出这个结论?

　　生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律

　　来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。

　　师：回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。

　　师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?

　　生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。

　　师：其他同学的结果呢?

　　生：我的也差不多。

　　关键点提问

　　师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢?

　　生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。

　　总结归纳重力加速度

　　师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越来越大;2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。

　　3、巩固练习

　　例1、下列说法正确的是(BD)

　　A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

　　B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

　　C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。

　　D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。

　　例2、下列说法不正确的是(A)

　　A. g是标量，有大小无方向。

　　B.地面不同地方g不同，但相差不大。

　　C.在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。

　　D.在地面同一地方，高度越高，g越小。

　　例3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。

　　解：因为都是自由落体运动，高度一样，所以下落时间一样，1：1;下落过程加速度也一样都是g，1:1

　　例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求

　　1、经过多长时间落地?

　　2、第一秒和最后一秒的位移。

自由落体运动方案2

　　一、教学目标

　　1、理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动

　　2、明确物体做自由落体运动的条件

　　3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的

　　4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

　　5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

　　二、重点难点

　　理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点

　　掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

　　三、教学方法

　　实验—观察—分析—总结

　　四、教具

　　牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

　　五、教学过程

　　(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的？

　　vt=at

　　s =at2/2

　　vt2 =2as

　　(二)、自由落体运动

　　演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验,再观察二者是否同时落地.

　　结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。

　　提问：解释观察的现象

　　显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。

　　假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢？

　　演示2：牛顿管实验

　　自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

　　显然物体做自由落体运动的条件是：

　　（1）只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。

　　（2）从静止开始下落

　　实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。

　　（三）自由落体运动是怎样的直线运动呢？

　　学生分组实验（每二人一组）

　　将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

　　运用该纸带分析重锤的运动，可得到：

　　1、自由落体运动是初速度为零的'匀加速直线运动

　　2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

　　(四)自由落体加速度

　　1、学生阅读课文

　　提问：什么是重力加速度？标准值为多少？方向指向哪里？用什么字母表示？（略）

　　2、重力加速度的大小有什么规律？

　　（1）在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。

　　（2）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。

　　（3）在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2

　　(五)自由落体运动的规律

　　vt=gt

　　h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

　　vt2=2gh

　　注意式中的h是指下落的高度

　　（六）课外作业

　　1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

　　2、教材第38页练习八（1）至（4）题

自由落体运动方案3

　　【教学目的】：

　　1、通过观察现象，了解分析物理规律的方法。

　　2、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

　　3、理解什么是自由落体加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

　　4、掌握自由落体运动的规律。

　　【器材及方法】：

　　1、器材：两张大小不同的小纸片；粉笔头；乒乓球；一个小钩码；牛顿管

　　2、方法：通过小实验和逻辑推理启发式教学。

　　【重点与难点】：

　　不同物体下落的加速度都是重力加速度。

　　【教学过程】：

　　一、什么是自由落体运动。

　　如图：一个物体离地h高处，当把细绳剪断，物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落，这种运动即为自由落体。问题：不同的物体下落的快慢是否相同呢？

　　实验讨论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落，哪个先落地？（动手做）

　　现象：粉笔先落地。感觉：重的物体先落地。

　　实验讨论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落，谁先落地？

　　现象：钩码先落地。感觉：重的物体先落地。

　　实验讨论3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2。

　　现象：两者差不多同时落地。

　　问题：物体下落的快慢是否由物体的重量有关？

　　首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理：（讨论）

　　1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

　　2、而两块石头的总重量最大，它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何？（答：整体下落速度最快）。

　　3、而如把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢；下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果如何？（答：两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度，而大于小石头的速度。）

　　4、这与重的物体先落地的结论矛盾。实验：用牛顿管做实验，大家看到：真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时，它们同时到过管底。

　　结论：说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关！我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律，而应深刻分析，抓隹矛盾的主要方面，由实验总结出本质的东西，得出物理规律。为什么会有这种结果呢？我们来看看自由落体运动的特点：

　　二、自由落体运动的特点：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

　　1、条件：

　　①、物体只受重力作用；

　　②、从静止开始下落。

　　2、运动性质：它是一种初速度为零的匀速直线运动。

　　3、运动规律：因为物体只受重力，据有：如果在相同地区，不同的物体的重力加速度都相同，则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同，与物体的质量无关。

　　那么，不同的物体的重力加速度是否相同呢？

　　三、重力加速度。

　　1、重力加速度：物体只在重力作用下，自由下落的加速度。

　　2、实验：测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机（每隔相同时间照一张相片）从小球正面拍摄的，图中的`多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果，从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据（T为频闪照相机的拍摄时间），即可求出重力加速度。

　　3、根据用不同的小球重复实验表明：同一地区，不同物体的重力加速度相同。

　　4、不同地区（纬度不同）物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知：

　　①同一纬度地区重力加速度相同。

　　②纬度越高重力加速度越大。

　　③通常计算中，重力加速度取，粗略计算中取。

　　四、总结。

　　1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

　　2、不同物体的重力加速度在同地区相同，不同地区重力加速度与纬度有关。

　　3、自由落体运动的规律是，凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

　　练习：

　　1、想测出一幢楼的高度，你用所学过的知识设计测量方案。

　　2、一个物体从塔顶自由下落，在到达地面前最后1秒内的位移是整个位移的9/25，求塔高。

　　3、求一个物体自由下落，从下落时起，第隔1秒钟物体下落的高度之比。

自由落体运动方案4

　　教学目标

　　知识目标

　　1、知道什么是．

　　2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值．

　　3、会应用相应的运动学公式解答有关的问题．

　　能力目标

　　调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述．

　　教材分析

　　教材把作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法．研究时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可．教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实．由知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析．

　　教法建议

　　可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法．

　　教学重点：

　　认识是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决的.问题．

　　教学难点：

　　中不同物体下落的加速度都为．

　　主要设计：

　　一、

　　[方案一]

　　1、思考与讨论：

　　（1）重的物体下落得快？还是轻的物体下落得快？

　　（2）请举出一重的物体下落快的实例？（演示一团棉花和一块石头下落的现象）

　　（3）请举出一轻的物体下落快的实例？（演示一小粒石子和一大张纸片下落情况）

　　2、分析引导：

　　（1）上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，（教师指出）

　　（2）演示：把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象．

　　（3）提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何？

　　（4）演示：按教材要求做“牛顿管”实验．

　　3、分析与小结：

　　（1）分析“牛顿管”实验的特点，引出的定义．

　　（2）展示课件“的频闪效果”

　　（3）分析频闪效果，分析出是加速运动，进而指出，是初速度为零的匀加速直线运动．

　　[方案二]

　　1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快还是轻的物体下落的快？

　　2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象？引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”（配合演示）

　　3、提问：怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的？让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论．

　　4、提问：为什么有时重的物体下落快？有时轻的物体下落快？可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂．

　　5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运动？引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况．指出可根据实验来研究．

　　6、演示：“牛顿管实验”让学生得出结论：没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同．

　　7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运动叫，轻重不同的物体自由下落快慢相同．

　　8、展示课件“的频闪效果”，总结特点：是初速度为零的匀加速直线运动．

　　二、自由落体加速度：

　　1、分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的．可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同．

　　2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值．

　　3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出的公式：

　　若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度．

　　探究活动

　　滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度．请思考：为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算？按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是？为什么？重力加速度的表达式是什么？实际做一做，计算一下，当地的重力加速度．

自由落体运动方案5

　　一、教学任务分析

　　《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上，对改变学生学习方式来说具有重要的意义。

　　学习本节内容所需准备的知识和技能主要有：（1）匀变速直线运动的规律；（2）会用dis实验测量匀加速直线运动的加速度。

　　将自由落体运动的内容分成若干个子课题，学生分组，并认领探究的课题。

　　通过子课题1引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关，得出自由落体运动的定义；

　　通过子课题2和专题3得出自由落体运动的性质和重力加速度。

　　通过实例分析，掌握自由落体的规律，解决生活实际中的简单问题。

　　本节内容采用学习包的形式编写，目的在于改变传统的教与学的方式，在教师指导下，学生通过自主活动，做到“资料自己找，实验自己做，问题自己答，小结自己写，效果自己评”，在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点，感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用，为今后的持续发展奠定基础。

　　二、教学目标

　　1、知识与技能

　　（1）知道自由落体运动的定义。

　　（2）理解自由落体运动的性质。

　　（3）知道自由落体运动的实际意义。

　　（4）知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。

　　（5）掌握自由落体运动的规律，能用规律解决生活实际中的简单问题。

　　2、过程与方法

　　（1）在探究自由落体运动的过程中，通过小组成员间分工合作，获取、搜集、处理、表达信息的过程，感受科学探究的一般过程和方法。

　　（2）在运用网络、多媒体和dis等手段进行探究活动的过程中，感受信息技术对探究活动的支撑作用。

　　（3）通过对自由落体运动实际意义的分析，认识理想模型这一科学方法。

　　（4）通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程，经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。

　　3、情感、态度与价值观

　　（1）通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍，领略伽利略对科学严谨执着的态度和敢于对前人，尤其是权威大胆质疑的精神，激发探究的兴趣和欲望。

　　（2）通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍，体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法，感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。

　　（3）通过小组成员间根据子课题研究内容，明确各自担任的角色和任务，在探究的过程，体验具体分工、合作的愉悦和经验，增强责任感，乐于与人合作，并善于与人合作。

　　三、教学重点和难点

　　重点：

　　（1）物体自由下落的'快慢与物体所受的重力无关。

　　（2）自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动，加速度是g 。

　　难点：自由落体运动的规律及其应用。

　　四、教学资源

　　1、器材：五分硬币和纸片、钱毛管和抽气机、频闪照片、dis多种传感器、书签、反应时间尺、计算器、其他器材等。

　　2、internet 网络、图书资料等。

　　3、自制课件。

　　五、教学设计思路

　　本设计的内容主要包括四个方面：一是自由落体运动的定义；二是自由落体运动的性质；三是测量自由落体运动的加速度；四是自由落体运动的规律及其应用。

　　本设计的基本思路是：学生组成小组，在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题，然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题，最后进行小结、交流和评价。

　　本设计要突出的重点是：物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关；自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动，加速度是g 。

　　方法是：通过专题1，纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍，引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关；通过专题2和专题3，让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动，加速度是g 。

　　本设计要突破的难点是：自由落体运动的规律及其应用。

　　方法是：通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析，掌握用规律解决生活实际中的简单问题。

　　本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育，着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。

　　完成本设计的教学任务需2～3课时。

　　六、教学流程

　　1、教学流程图

　　2、流程图说明

　　情景实验和设问

　　通过演示实验，以“马路边夹钱骗术”创设情景，指出落体运动是生活中常见的一种运动，提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题，激发学生的兴趣和探究欲望。

　　活动i和活动ii学生分组和探索研究

　　通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料，自主研究、制定课题计划书和进度表，并将搜集到的资料汇总、分析、整合，初步做成ppt 、网页、作品等形式。然后，小组内部进行交流和观看成果，进一步修改和完善课件或作品。

　　活动iii子课题展示

　　通过学生分组展示和交流研究成果，得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度，引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。

　　活动iv师生评价

　　由教师和学生组成课题评审团，一方面对学生开题研究方案进行评审，另一方面以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见，评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。

　　活动v 、活动vi和活动vii自由落体运动的规律及其应用

　　通过“大家谈”的方式，让学生小结自由落体规律。然后，教师通过实例1和实例2的分析，进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。

　　问题设计方案

　　通过设置课后思考题，鼓励学生制作反应尺测量反应时间，测量不同人群的反应时间（性别，年龄，职业等），研究采集到的数据，总结反应时间跟哪些因素有关，实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。

　　七、教学案例

　　（一）课前准备

　　1、学生方面所做的准备

　　学生分组：以自愿结合为原则，每4～6人分为一组。

　　角色和任务分工：根据自身的特点，学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员，整理员、展示员，实验员、制作发明员、组长（兼）等。

　　课题选题：包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力，可以提供一系列可操作的课题供学生选择，也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题，然后填写选题意向表。“

　　其他课题：需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。

　　2、教师方面所做的准备

　　创设学习的情境：从本节课的生活背景出发，激发学生学习自由落体运动的兴趣。

　　编写课前导学：学生自主学习应考虑时间的合理性，高中生课后作业较多，为了让学生有宽裕的课前自主时间，开展研究性学习。教师应根据具体要求，编写了“课前导学”，在“课前导学”中为学生提供了学法指导，针对所学内容，提供一些相关的学习方法（尽量实用、丰富些）让学生参考，重在引导学生围绕重点、难点展开思考，发现疑点，提高学习效率。

　　教师搜集选题意向表：按照学生的意向分组，最后宣布分组名单。

　　各课题组制定研究方案，自主开展研究活动：鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论，并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书，网络、图书馆等辅助手段去解决问题（学会搜集信息，与人的终身学习休戚相关）。实再解决不了的（包括学生课前自学时发现的其它问题），由每组的组长把问题反馈给教师，然后汇总给课代表（作简单统计），再反馈给任科老师。通过反馈，让每个学生都有机会畅所欲言，尊重其权利。

　　成立课题评审团：由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团，一方面对学生开题研究方案进行评审，另一方面以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见。评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。

　　（二）主要教学过程

　　1、学生分组交流各自专题的研究结果（以下课题供参考）

　　子课题1：关于落体运动快慢的争论

　　问题：轻重不同的物体下落快慢相同吗？

　　实验：

　　a．纸片和硬币。

　　b．纸片揉成团和硬币。

　　c．钱毛管实验。

　　d．月球实验介绍。

　　e．物理学史：介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。

　　小结：物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关，从而得出自由落体的定义。

　　教师进一步指出：

　　（1）自由的含义：不受空气阻力的作用。

　　（2）自由落体运动的条件：初速为0（从静止开始下落），只受重力作用。

　　（3）实际意义：在处理实际问题时，如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略，则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质，采取抓住事物的主要因素，忽略次要因素的方法成为理想模型法。

　　子课题2：自由落体运动性质的研究

　　初步观察落体运动的特点：得出其是初速为0的加速运动。

　　提出猜想：自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗？

　　设计方案。

　　实验验证。

　　展示自由落体运动的频闪照片，介绍研究方法。

　　物理学史：介绍伽利略对落体运动性质的研究过程（提出假设－数学推理－斜面实验）。

　　小结：自由落体运动是初速为0的匀加速运动。

　　子课题3：测量自由落体运动的加速度

　　（1）重力加速度的定义：教师可指出当我们学完牛顿第二定律后，再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g 。

　　（2）方向：竖直向下。

　　（3）大小：设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值：例如称重法，滴水法，dis实验（光电门，位移传感器，力传感器）等。

　　（4）通过表格比较不同地方的重力加速度，找出规律，指出标准值的含义。

　　（其他子课题）略

　　2、师生评价

　　对学生开题研究方案进行评审，并以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见。评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。

　　3、自由落体运动的规律及其运用

　　（1）学生小结自由落体的规律，得出计算公式。

　　（2）实例1分析：破解“夹钱”骗术。

　　模拟实验：夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度，引出反应时间概念。

　　教师拿出一根神秘的尺子检测学生，直接得出反应时间，让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法，布置课后继续研究工作。

　　（3）实例2分析：滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子，调节水龙头阀

　　门，使第一个水滴到盆子的瞬间，第二个水滴正好从阀门处开始下落（边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴），问需要测出哪些物理量，就可以测出重力加速度，并写出计算公式。

　　4、课后研究

　　制作反应尺，测量反应时间：测量不同人群的反应时间（性别，年龄，职业等），研究采集到的数据，总结反应时间根哪些因素有关？

自由落体运动方案6

　　【课标要求】

　　(1)通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。

　　(2)经历匀变速直线运动的实验研究过程，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。

　　【教材分析】

　　选自人教版普通高中课程标准实验教科书《物理》(必修1)第二章《匀变速直线运动的研究》第四节《自由落体运动》。

　　落体运动是一种常见的运动，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动。下一节通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。

　　【学情分析】

　　在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，并用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和运用控制变量的研究方法。

　　【任务分析】

　　教学问题从生活中来(通过“测反应时间”的游戏，引起学生的兴趣、质疑，引出课题)→运用合作学习方式展开讨论(引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题)→利用分组实验组织学生进行实验探究(引导学生与情景对话，学生之间协商，积极主动的建构自己的知识和逻辑思维)→讨论问题，回到生活中(利用钱毛管的演示，使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响)→学生自主实验探究自由落体运动(对物体情景的分析，实验数据的处理，逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系)

　　【教学目标】

　　1、知识与技能

　　(1)认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。

　　(2)能用打点计时器得到相关的运动轨迹，并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。

　　(3)初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察、概括能力。

　　2、过程与方法

　　通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。

　　3、情感态度价值观

　　(1)通过实验探究落体运动的规律，激发学习兴趣，增强求知的欲望。

　　(2)调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力。

　　(3)渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

　　(4)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。

　　(5)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

　　【重点难点】

　　1、对自由落体运动概念的认识和理解。

　　2、“观念→思考→推理→猜想→验证”是本节的重点思路，也是培养良好思维习惯的重要过程。

　　【设计思想】

　　现代学习理论认为学生进入课堂学习之前对世界和事物有先入为主的认识，教师的教学要引导学生阐发他们已有的理解，激起新旧知识的矛盾，进行有针对性的教学。

　　为了全面完成各项教学目标，本节教学设计以实验探索为主线，充分展现隐含在本节内容中的科学探究方法和科学思维方式。首先，通过“测反应时间”的实验游戏激发学生学习兴趣，引出研究的问题──落体运动，接着从生活经验和亚里士多德的观点出发进行巧妙的推理，使亚里士多德的理论陷入自相矛盾的境地，引起学生探究的兴趣。在此基础上学生自主进行实验探究，通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论，提出物体下落快慢与质量无关的设想;再进一步通过教师演示“毛钱管”实验进一步验证设想。最后再由学生自主进行实验探究，利用打点计时器，记录自由落体运动的信息，为下一节定量地探究自由落体运动规律做好准备。

　　由于本节课学生自主实验探究的活动较多，故采用学生分组实验模式进行课堂活动，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强小组同学间的讨论与交流，师生间的相互反馈，培养学生合作学习的精神。课堂以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题，培养学生的逻辑思维能力。

　　【教学方法】

　　教师演示、引导，学生实验探究，讨论、交流学习成果。

　　【教学过程】

　　一、引入新课

　　我们已经学习匀变速直线运动的规律，下面我们一起来研究我们常见的运动──落体运动。

　　二、进行新课

　　1.活动设计：测“反应时间”

　　教师活动：课前设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，以一面朝向学生)

　　引出问题：“一般刻度尺是用来测量什么的?”

　　学生活动：学生习惯性回答：测长度。

　　教师活动：老师手中的这把尺很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的大脑反应时间，谁想知道自己的大脑反应时间是多少?可以用我的这把尺来测量。(选3～4名学生上来玩“测反应时间”的游戏。)

　　学生抓住尺的同时就报出其反应时间，可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。(实际教学效果表明学生对这一活动非常感兴趣，踊跃参与)

　　设计说明：在此将教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间”改为放在课前引入，目的是通过这一游戏产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，激发学习物理的兴趣，活跃课堂气氛。

　　2.引入课题

　　教师活动：同学们一定想知道这把尺为什么能测出你的反应时间。它的'“奥秘”与我们今天要认识和研究的一种运动密切相关。

　　录像演示：

　　a.石头从空中落下

　　b.重力使屋檐下的雨滴下落

　　c.树叶从树上竖直飘落

　　教师引问：观察并指出以上物理情景中物体相似的运动特点。

　　学生活动：观察，思考，总结。

　　教师活动：教师在学生表述的基础上总结：画面中的物体都是从高处落到地处，这类下落的运动称为落体运动，这节课我们一起来研究落体运动是否具有一定的规律。

　　设计说明：从生活中构建物理情景或模型，以培养学生在生活中联系物理知识的好习惯。

　　3.关于落体运动的进一步思考

　　A.提出问题

　　落体运动的快慢与什么因素有关?(可以用观看赛跑的生活情景来说明我们研究物体运动往往首先关心的是物体运动的快慢，从而直接引入该问题)

　　(1)提示学生想象生活中经常见到的落体运动(或具体举例)。

　　提出疑问：以经验来看是否重的物体一定下落得快?

　　(2)直接经验：重得物体下落快──也是历史上亚里士多德认可的观点(简介亚里士多德)。

　　学生小组内相互交流对落体运动快慢的经验感受。

　　设计说明：此环节将对落体运动的研究落实在其运动的快慢上，直接问“是否重的物体一定下落得快”是为了更易进入主题。

　　B.引导学生从亚里士多德的观点进行逻辑推理，得出矛盾。

　　相互矛盾的结论既是对学生头脑中错误概念的震撼，也是激发学生进一步学习的手段，学生进行逻辑推理，可相互讨论，然后小组代表举手发言，其余倾听、思考。

　　逻辑推理为后面的研究指明了方向，使学生明确下一步要解决的问题。

　　C.组织学生进行实验探究

　　(1)教师引导学生设计实验，分别用一枚硬币(一元的效果不错)、两枚和硬币大小面积相同的硬纸片、一枚粘有硬纸片的硬币、一粒小塑料球，一团棉花(质量要比小塑料球的大)来比较轻重不同或相同的物体下落快慢。

　　①一枚硬币与一枚与硬币面积相同的纸片等高同时下落，比较下落快慢。

　　②一枚硬币与一枚粘有面积相同的纸片的硬币等高同时下落，比较下落快慢。

　　③将一枚硬纸片团成团，与另一枚大小面积相同的硬纸片等高同时下落，比较下落快慢。

　　④一粒小塑料球与一大团棉花等高同时下落，比较下落快慢。

　　设计说明：学生实验过程中教师在各个小组间巡视，收集学生实验过程中会出现的问题，引导学生在实验操作时如何创设实验条件(如怎样保证等高同时释放等);启发学生注意总结实验现象中两物体下落快慢与物体轻重进行关联比较。

　　学生准备材料：硬币、纸片。课前要求学生准备材料时并没有告知学生具体用途，学生对此充满好奇，这也从一个侧面调动了学生的学习兴趣。

　　(2)学生进行实验与探究，小组成员分工进行实验操作、观察记录，在实验现象的基础上进行分析、讨论，得出本小组的结论。

　　结论一般有三种情况：

　　A.重的物体下落快;B.轻重不同而下落快慢相同;C.轻重相同而下落快慢不同。

　　考虑到如果能有与直觉经验完全相反的现象出现，学生的认识会更明确，故增加了“一粒小塑料球与一大团棉花下落快慢比较”的实验设计，体现“轻的物体可以比重的物体下落快”。

　　(3)分析小节

　　(a)选小组代表描述所观察的实验情景及小组的讨论。

　　(b)在学生探究的基础上教师讲解，引导学生明确：实验结果显示出物体下落快慢与其质量没有必然联系。

　　设计说明：教学的重心应放在精心准备的语言讲解上，归纳、认识、分析、发现。作出科学猜想，然后验证猜想，对学生进行科学方法教育，强化学生对自行探究问题的过程与方法的理解。此处由学生做结论时可以的，但学生的结论不应是最后结论，最后结论应是教师给出的，以加深学生的认识。

　　4.进一步探究影响物体下落快慢的因素

　　(1)引问：既然物体下落快慢与其质量没有必然联系，实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响。

　　学生从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。

　　(2)猜想：影响物体下落快慢的因素是空气阻力吗?

　　教师演示实验，验证猜想：毛钱管实验。(可考虑用电脑课件，老师同步讲解。)

　　(3)引导学生从观察到的实验现象得出结论。猜想、观察、思考、理解、体会。学生在教师的引导下可以从实验中得出结论：物体下落受到空气阻力的影响。没有空气阻力时，物体下落过程中运动快慢与质量无关。

　　通过毛钱管实验使学生认识：(1)探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰。(2)科学实验是科学探究的有效方法。

　　5.自由落体运动的概念

　　(1)概念引入

　　引问：由于落体运动受到空气阻力影响，要想研究落体运动就必须排除空气阻力，那么，如果物体在下落过程中忽略空气阻力，物体的受力有什么特征。

　　学生以原有的力学基础可以很快答出：忽略空气阻力，则物体只受重力作用。

　　(2)自由落体运动

　　物体仅在重力作用下，从静止(即初速度为零)开始竖直下落的运动，叫做自由落体运动。

　　学生思考，联想，答问。概念认识强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体受到空气阻力，但一般重力大于空气阻力。

　　6.学生自主实验探究自由落体

　　(1)引问：若要研究某种运动规律，我们可以采用怎样的方法和器材?

　　学会回顾前面学习匀变速直线运动的体验，可想到：利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究。

　　(2)组织学生分组实验：利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)

　　(3)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：

　　A.轨迹──直线方向──竖直向下

　　B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。

　　小组实验、操作、记录、思考、交流讨论，

　　(可提醒学生课前复习打点计时器的工作原理，重点强调任意两个相邻点(无论匀速或变速)的等时性。)

　　7.引导思考讨论

　　引导学生认识到研究运动规律的方法之一为寻找位移与时间的关系，故可以想到做s-t图象，分析推测自由落体运动规律。

　　基于本实验的特点，不容易确定起始点，故不方便准确测出s，从而给s-t图象的得出带来一定难度，这一点可在下一节课探究自由落体运动规律时解决。

　　三、课堂总结、点评

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

　　设计说明：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架

　　【板书设计】

　　2.4自由落体运动

　　一、测“反应时间”

　　二、生活中的落体运动

　　三、关于落体运动的进一步思考

　　1.落体运动的快慢与什么因素有关?

　　2.实验探究

　　四、进一步探究影响物体下落快慢的因素

　　五、自由落体运动

　　【教学后记】

　　本节课从学生的“测反应时间游戏”引入，创设问题情景，建立问题期待，有效的激发学生学习的动机。从生活情景中构建物理情景或模型，有利于学生将所学的科学知识与社会，生活实际相联系;在教学中，学生经历的实验探究全过程就是一个学生充满兴趣和动力去不断解决问题的过程，学生从中能体会逐步解决问题的方法，提高解决问题的能力，小组内的讨论与交流活动能有效的培养学生的合作学习能力。

自由落体运动方案7

　　教学目标：

　　1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

　　2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

　　3、掌握自由落体运动的规律。

　　教学重点

　　掌握自由落体运动的规律

　　教学难点

　　通过实验得出自由落体运动的规律

　　教学方法

　　实验现象＋合力推理＋实验验证

　　教学用具

　　用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片

　　课时安排

　　1课时

　　教学步骤

　　一、导入新课

　　1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？

　　2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的.物体落得快，物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。

　　二、新课教学

　　演示实验：让一个纸袋与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？

　　学生：钢球落得快。

　　老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。

　　且再看实验：把刚才的纸袋揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：

　　学生：几乎同时落地。

　　师：同一个纸袋，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？

　　学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团，所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。

　　老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？

　　演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

　　学生：同时落下。

　　演示：把小钢球装进纸袋，与另一个小钢球同时下落。

　　现象：同时落地。

　　老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。

　　学生回答：

　　在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。