自由落體運(yùn)動(dòng) 打印

1、 2.5自由落體運(yùn)動(dòng)一、教材分析在力學(xué)知識體系中，運(yùn)動(dòng)學(xué)的內(nèi)容是研究力學(xué)定律的基礎(chǔ)。而勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型，是研究物體運(yùn)動(dòng)的知識前提。自由落體運(yùn)動(dòng)作為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例，與實(shí)際比較接近，更加形象的詮釋了初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，因此，在物理學(xué)體系中具有特殊地位。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)在認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的作用，并通過介紹伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，體會科學(xué)研究方法對物理學(xué)發(fā)展的作用。在教材中，自由落體運(yùn)動(dòng)一節(jié)，編排在運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念和勻變速直線運(yùn)動(dòng)等知識后，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例。在整個(gè)必修1的安排上，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)重點(diǎn)在于規(guī)律的應(yīng)用，自由落體運(yùn)動(dòng)的

2、新課教學(xué)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力及邏輯思維能力，對促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。通過對自由落體運(yùn)動(dòng)這種常見的、特殊的運(yùn)動(dòng)的研究，可以更好的對前面知識復(fù)習(xí)和鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)了物理學(xué)習(xí)與實(shí)際生活的聯(lián)系。而且通過在授課過程中講授研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法，為以后研究比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律打下良好的基礎(chǔ)。因此本節(jié)課是培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是為后面課程做知識準(zhǔn)備的鋪墊課。所以本節(jié)課在本章中具有重要的地位和作用。二、學(xué)情分析學(xué)生通過對前面知識的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有了初步的理解，也學(xué)習(xí)了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和數(shù)據(jù)處理方法，具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生對自由

3、落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有一定認(rèn)識，但并不科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。學(xué)生會有“重的物體下落快”的認(rèn)識，這是學(xué)生在日常生活中形成的前概念。并且，學(xué)生對落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識，只是表面的感性認(rèn)識，需要通過實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)一步理性學(xué)習(xí)。三、三維目標(biāo)1.知識與技能（1）、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和自由落體運(yùn)動(dòng)的條件（2）、理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，知道它的大小和方向、了解不同地方加速度不同（3）、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，解決某些實(shí)際生活中的問題2.過程與方法（1）在實(shí)驗(yàn)探究物體下落的快慢的過程中，進(jìn)一步樹立科學(xué)態(tài)度。（2）在實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律的過程中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察能力、分析推理能力

4、、綜合歸納能力3.情感態(tài)度與價(jià)值觀在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)過程中，體會科學(xué)探索的艱辛，學(xué)習(xí)伽利略等科學(xué)家的科學(xué)精神。四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及規(guī)律。五、教學(xué)器材自制“反應(yīng)時(shí)間尺”：在一約40cm長的尺的一面標(biāo)記上自由下落對應(yīng)長度所用的時(shí)間，使用時(shí)，標(biāo)有反應(yīng)時(shí)間一面面朝學(xué)生。多媒體、鋼球，乒乓球，紙張若干、牛頓管、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物等。六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)（一）利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，引入新課【情景1】利用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的求知欲。先播放劉翔起跑圖片,反應(yīng)時(shí)間只用了0.108秒，引入同學(xué)們是否想知道自己的反應(yīng)時(shí)間。教師展示課前設(shè)計(jì)制作好的“反應(yīng)時(shí)間尺”，并提出問題“一般刻度尺是用

5、來測量什么的？”。教師繼續(xù)設(shè)置懸念：這把尺子很神奇，它不僅能測量長度，還能測量時(shí)間，并且能測出同學(xué)們的大腦反應(yīng)時(shí)間。并選34名學(xué)生上來測反應(yīng)時(shí)間。學(xué)生抓住尺的同時(shí)就報(bào)出其反應(yīng)時(shí)間，可采用“比比誰的反應(yīng)時(shí)間短”的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。提出問題，引入新課：反應(yīng)時(shí)間尺的原理是什么？老師是如何快速知道同學(xué)們的反應(yīng)時(shí)間的呢？讓我們帶著這個(gè)問題一起來學(xué)習(xí)今天的內(nèi)容：自由落體運(yùn)動(dòng)【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】在此將教材中的“做一做”欄目中的“測定反應(yīng)時(shí)間”改為放在課前引入，目的是通過這一游戲產(chǎn)生“驚奇”效果，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，活躍課堂氣氛。 （二）探究一：輕重不同的物體下落快慢是否相同？引導(dǎo)學(xué)生回憶日

6、常生活中所見到的物體下落現(xiàn)象教師提出問題：“不同質(zhì)量的物體，下落快慢是否相同？學(xué)生說出猜想與假設(shè)后，教師追問依據(jù)。你能驗(yàn)證嗎？【情景2】教師設(shè)計(jì)系列實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突。A、在同一高度同時(shí)釋放面積相等的硬幣和紙片 重的物體先落地，輕的物體后落地。B、同一高處同時(shí)釋放輕的紙團(tuán)和稍重的紙片 輕的物體先落地，重的物體后落地。C、兩片相同的紙片，其中一個(gè)揉成紙團(tuán) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：揉成紙團(tuán)后下落得快，先落地。學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出“物體下落快慢與質(zhì)量無關(guān)”的結(jié)論?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)說明】“自由落體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)的教學(xué)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，可以結(jié)合學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)值得探究的問題。使

7、用生活中的鐵球、乒乓球與紙張，做演示實(shí)驗(yàn)，兩物體的質(zhì)量明顯不同，實(shí)驗(yàn)簡單現(xiàn)象明顯，觀察到的現(xiàn)象與學(xué)生頭腦中的重的物體先落地的前概念形成沖突。演示過程中，從紙片到紙塊的過渡，可誘發(fā)學(xué)生思維，猜想到空氣阻力的影響，從而引出下一步思維。（三）探究二、影響物體下落快慢的因素【情景3】教師提出問題：既然物體下落快慢與其質(zhì)量沒有必然聯(lián)系，實(shí)際生活中物體下落快慢不同可能是受什么因素的影響？學(xué)生猜想：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和生活經(jīng)驗(yàn)可以猜想到是空氣阻力影響。教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參與觀察分析。演示實(shí)驗(yàn)4：牛頓管演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在一根長約1.5m的玻璃管中，放入羽毛、金屬片。實(shí)驗(yàn)步驟可以觀察到的現(xiàn)象1.不抽出玻璃管中

8、的空氣，將玻璃管倒立過來。金屬片先于羽毛落到管的底部。現(xiàn)象與生活中看到與想到的一致。引導(dǎo)學(xué)生思考、猜想，抽出管中空氣，會有什么現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)驗(yàn)步驟可以觀察到的現(xiàn)象2.抽去玻璃管中空氣，再將玻璃管倒立過來。金屬片和羽毛同時(shí)落到管的底部。實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表所示：在教師的引導(dǎo)下可以從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論物體下落受到空氣阻力的影響，沒有空氣阻力時(shí)，物體下落過程中運(yùn)動(dòng)快慢與質(zhì)量無關(guān)。【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】牛頓管實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識到空氣阻力在落體運(yùn)動(dòng)中的影響，演示結(jié)束后，教師總結(jié)說明使學(xué)生認(rèn)識到，探究現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)原因必須考慮或排除外界因素干擾，學(xué)習(xí)猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想、理想實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)探究方法。（四）自由

9、落體運(yùn)動(dòng)概念的建立【情景4】分析歸納形成概念。教師提出問題：由于落體運(yùn)動(dòng)受到空氣阻力影響，要想研究落體運(yùn)動(dòng)就必須排除空氣阻力，那么，如果物體在下落過程中忽略空氣阻力，物體的受力有什么特征?學(xué)生回答。教師根據(jù)學(xué)生的回答，得出自由落體的定義“物體僅在重力作用下，從靜止（即初速度為零）開始豎直下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)?！薄窘虒W(xué)設(shè)計(jì)說明】教師強(qiáng)調(diào)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種理想條件下的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際生活中物體都會受到空氣阻力，但一般重力大于空氣阻力。在中學(xué)階段，當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí)，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)。（五）探究三、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究【情景5】引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律教師提問：若要研究

10、某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，我們可以采用怎樣的方法和器材？帶領(lǐng)學(xué)生回顧前面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的體驗(yàn)，如何判斷一個(gè)運(yùn)動(dòng)是否為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。學(xué)生可想到，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用示蹤（軌跡記錄）法研究。教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并探究出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。師生共同總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，軌跡是直線，方向豎直向下，是變速運(yùn)動(dòng)，速度越來越大。并指出由于阻力遠(yuǎn)小于重物的重力，故重物的下落可看作是自由落體運(yùn)動(dòng)，所以同學(xué)們計(jì)算的結(jié)果基本一致?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)說明】學(xué)生已使用過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所以可以讓學(xué)生自主探究，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律，但教師應(yīng)指出由于自由落體運(yùn)動(dòng)與水平方向勻變速直線運(yùn)動(dòng)方向上

11、的顯著區(qū)別。在實(shí)驗(yàn)過程中為了減小誤差，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須固定在豎直方向上，為充分利用課堂時(shí)間，教師可事先將電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺上，再分發(fā)給學(xué)生，強(qiáng)調(diào)在試驗(yàn)過程中學(xué)生不要碰到電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以免影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（六）重力加速度【情景6】根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，引出重力加速度的概念，并對重力加速度作如下說明：（1）用g表示，單位。（2）方向豎直向下。（3）地球上同一地點(diǎn)，一切物體的重力加速度都相等；不同地點(diǎn)重力加速度不等，通常取g=9.8m/s。教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生由課本重力加速度在不同緯度的大小變化，得出“重力加速度大小隨緯度的增大而增大”的變化規(guī)律。【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】重力加速度的定義較簡單，可讓學(xué)

12、生自己閱讀課本，重力加速度大小隨緯度的變化也比較明顯學(xué)生很容易得出結(jié)論，可加快上課速度。（七）自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式【情景7】從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律教師活動(dòng)：如何計(jì)算做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的速度和位移？學(xué)生活動(dòng)：在教師的引導(dǎo)下，分析得出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式和推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只須令這些公式中的初速度v=0，加速度a取為g即可，得:v=v+at v= gtx= vt+at2/2 h=gt2/2v2- v 2=2ax v2=2gh 【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】教師只要提示到，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，學(xué)生很自然會推到出

13、自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主分析能力。（八）小試牛刀【例】某同學(xué)從每層高3.5米的右圖教學(xué)樓的樓頂由靜止釋放一個(gè)小鋼球，(1)試估算鋼球在運(yùn)動(dòng)后1秒內(nèi)，3秒內(nèi)下落的位移分別為多大？ （g=10 m/ s²）【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】用生活中的實(shí)例使學(xué)生切身感受到物理應(yīng)用在生活中的方方面面，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)中從生活走向物理，從物理走向社會的教學(xué)理念。解題時(shí)更應(yīng)該養(yǎng)成對結(jié)論進(jìn)行審視的良好習(xí)慣。（九）課堂小結(jié) 師生共同歸納： 1、自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng) 2、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 （1）自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 （2）重力加速度 g=9.8m

14、/s2，方向：豎直向下 （3）基本公式：Vt=gt h= gt2 /2 Vt2=2gh（九）布置作業(yè)1、研究性學(xué)習(xí)：前后呼應(yīng)：如何解釋反應(yīng)時(shí)間尺的原理？要求學(xué)生課后討論，并自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作反應(yīng)時(shí)間尺。提示學(xué)生運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2、課后題3、4為作業(yè)題?！窘虒W(xué)設(shè)計(jì)說明】將引入新課時(shí)提出的問題留給學(xué)生課后進(jìn)行解答，有利于前后照應(yīng)，有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。同時(shí)此問題貼近日常生活，有助于學(xué)生解決問題。七、板書設(shè)計(jì)§2.5自由落體運(yùn)動(dòng)副板書一、自由落體運(yùn)動(dòng)概念1.定義：.2.性質(zhì):初速度為0勻加速直線運(yùn)動(dòng)二、重力加速度1.定義：.2.大?。篻=9.8m/s3.方向：豎直向下三、自由

15、落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)v0=0,a=g勻變速直線運(yùn)動(dòng)副板書八、教學(xué)反思本節(jié)課采取了探究式教學(xué)，并借助于一些媒體把這一過程展示出來，給學(xué)生搭建一個(gè)探究的平臺。 在這個(gè)過程中不僅發(fā)現(xiàn)了問題、解決了問題，更重要的是學(xué)生在這個(gè)探究過程中親自體驗(yàn)到了物理研究的基本思路和科學(xué)方法，在教學(xué)中應(yīng)重視過程與方法的教學(xué)。整個(gè)教學(xué)過程是這樣設(shè)計(jì)的，但實(shí)際課堂中還要根據(jù)當(dāng)時(shí)的情境、學(xué)生反饋的信息和突發(fā)事件等不斷進(jìn)行調(diào)控，以達(dá)到設(shè)計(jì)思想、方法和手段與學(xué)生實(shí)際的融合，在課堂中充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，取得最佳的教育教學(xué)效益。第四節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)三維目標(biāo)知識與技能1認(rèn)識自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因

16、素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2能用打點(diǎn)記時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析。3知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同。4掌握如何從勻變直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題。5初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過程與方法1由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，采取實(shí)驗(yàn)室的基本實(shí)驗(yàn)儀器打點(diǎn)記時(shí)器，記錄下運(yùn)動(dòng)的信息，定量地測定重物自由下落的加速度，探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律的同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究方法。2培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力。3引導(dǎo)學(xué)

17、生養(yǎng)成進(jìn)行簡單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法。4引導(dǎo)學(xué)生學(xué)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。5教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供制定探究的機(jī)會，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流。情感態(tài)度與價(jià)值觀1調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)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(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體3培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握自由落體的速度和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。自由落體的特征是初速度為零，只受重力作用(物體的加速度為自由落體加速度g)。教學(xué)難點(diǎn)是演示

18、實(shí)驗(yàn)的技巧及規(guī)律的得出，介紹伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及巧妙的推理。教具牛頓管、硬幣、小紙片、打點(diǎn)記時(shí)器、刻度尺、鐵架臺、紙帶、重物等課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)內(nèi)容復(fù)習(xí)提問s1s2s3=149sss135引入新課演示：多種小物體的下落。我們都見過雨滴、雪片從天而降，樹葉飄落，蘋果墜地以及石子落入水井中，上述物體都是受到重力作用而豎直下落的。落體運(yùn)動(dòng)：指出在地面附近的任何物體，脫離支持物后，豎直落向地面的運(yùn)動(dòng)叫做落體運(yùn)動(dòng)。研究落體運(yùn)動(dòng)對我們的生產(chǎn)和生活有非常重要的意義。如：我們通過墜落的石子來測量井口到水面的深度；飛機(jī)空投人員和貨物時(shí)使用降落傘以減小著地速度等都用上了自由落體運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識。引入新課歷史回顧及實(shí)驗(yàn)

19、演示：取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時(shí)下落，觀察下落情況。結(jié)論：“物體越重，下落得越快”。1亞里士多德(Aristotle)的認(rèn)識 從公元前4世紀(jì)至公元17世紀(jì)，這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久。2伽利略(Galileo)的貢獻(xiàn)(1638年) 兩個(gè)物體mAmB分別由同一高度下落，重的物體比輕的物體下落的快，當(dāng)把兩物體捆在一起仍從同一高度下落情況會是怎樣呢？結(jié)論：整體分析：當(dāng)把兩個(gè)物體捆在一起時(shí)mC=mAmB，因?yàn)樾陆M成的物體比上述兩個(gè)物體中的任一個(gè)都重從而下落的應(yīng)最快。局部分析：A物體下落的快，受到一個(gè)下落得慢的物體B的作用，結(jié)果就像一個(gè)大人拉著小孩向前跑，比單獨(dú)大人跑要慢

20、，比小孩單獨(dú)跑要快一樣，他們的共同速度應(yīng)介于A、B兩物體之間即vAvCvB。伽利略用歸謬法巧妙地否定了亞里斯多德的觀點(diǎn)，從而得出結(jié)論：重物體不比輕物體下落得快。問題：到底是誰的觀點(diǎn)對呢？我們可做個(gè)簡易實(shí)驗(yàn)，試試看。演示2：取一顆小石子，一張比小石子重的大紙片，讓它們從同一高度同時(shí)下落，觀察下落情況。結(jié)論：“觀察出小石子先著地，得出物體越輕下落越快?！毖菔?：取兩張完全相同的大紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是相同的（采用控制變量法），再把其中的一張捏成紙團(tuán)，讓它們從同一高度同時(shí)下落。結(jié)論：“觀察到紙團(tuán)先著地，重力相同的兩個(gè)物體下落快慢可能不同?！蔽矬w下落的快慢和物體的輕重關(guān)系比較

21、復(fù)雜，既不能說越重越快，也不能說越輕越快，重力相同的兩個(gè)物體下落快慢可能不同。那么，除了物體的重力外，影響以上各實(shí)驗(yàn)物體下落快慢的因素還可能有什么呢？學(xué)生討論分析分析前面各實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因得出是空氣阻力的影響。影響空氣阻力大小的因素太復(fù)雜（物體形狀、速度大小、空氣密度等），引導(dǎo)得出最好先研究在沒有空氣阻力的條件下的落體運(yùn)動(dòng)。問題與假設(shè) 空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素，若消除空氣阻力，輕重物體的下落快慢會怎樣呢？思維敏捷的學(xué)生對觀察、實(shí)驗(yàn)得到的現(xiàn)象進(jìn)行分析后會作出各種假設(shè)，學(xué)生們爭論不休，期盼結(jié)論。演示4：取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，將紙片捏成團(tuán)。讓硬幣與紙團(tuán)從同一高度同時(shí)自由下落?，F(xiàn)

22、象：觀察到在空氣阻力可忽略時(shí)，兩者幾乎同時(shí)著地。演示5：通過牛頓管來演示羽毛和錢幣下落的快慢現(xiàn)象：沒有抽氣時(shí)，羽毛比錢幣下落慢得多，盡量抽空管內(nèi)空氣后，兩者幾乎同步下落，同時(shí)落到牛頓管的下端，硬幣落下有聲，眼可直接觀察雞毛下落。結(jié)論：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無關(guān)，沒有空氣阻力時(shí)，羽毛和錢幣下落一樣快。引入自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。一自由落體運(yùn)動(dòng)1定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。2說明：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，在實(shí)際問題中有空氣時(shí)，物體的密度不太小，速度不太大(H不太高)，在空氣阻力遠(yuǎn)小于物體的重力，空氣阻力的作用可以忽略不計(jì)時(shí)，落體運(yùn)動(dòng)可以近似看成是

23、自由落體運(yùn)動(dòng)。3推論：在沒有空氣阻力時(shí)，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在同一地點(diǎn)不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的情況都相同。二自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：（探索自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)）（說明下一節(jié)有關(guān)于伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程，請同學(xué)們閱讀）從實(shí)驗(yàn)中知道，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種變速直線運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢？是一般的變速直線運(yùn)動(dòng)，還是勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？（展示重物自由下落時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的一條紙帶）從紙帶可以看出，在相等的時(shí)間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運(yùn)動(dòng)。（演示實(shí)驗(yàn)）利用重物自由下落時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，測出有關(guān)的數(shù)據(jù)，利用結(jié)論SSSSSaT2，定量判斷出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并

24、求出加速度的大?。ㄔ谔幚砑垘强梢岳猛队?，教師測量數(shù)據(jù)，讓學(xué)生自己處理并得出結(jié)果）（教師小結(jié)）1結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。通過不同重量的物體在被抽掉空氣的玻璃管內(nèi)下落的情況的比較，可以得出的結(jié)論是：在沒有空氣阻力時(shí)，做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在同一地點(diǎn)不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的情況都相同，所以它們從靜止開始在相同時(shí)間里下落的位移必定相同，根據(jù)公式Sat2/2，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的物體都具有相同的加速度。在同一地點(diǎn)的不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度均相同。2 自由落體加速度：(1)在同一地點(diǎn)，不同物體作自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，

25、通常用g表示。物體自由下落時(shí)速度變化的快慢都一樣。我們平時(shí)看到輕重不同，密度不同的物體下落時(shí)的快慢不同，加速度不同，那是因?yàn)樗鼈兪艿降淖枇Σ煌木壒省?2)不同的地理位置，重力加速度的大小不同，其大小與物體所在地球上的位置有關(guān)，與離地面的高度也有關(guān)。在通常情況下，重力加速度取g=9.8m/s2，粗略計(jì)算時(shí)g取g=10m/s2 。(3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。由于自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要把V0取零，并且用g來代替加速度a就行了。三自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：1規(guī)律：速度變化規(guī)律 Vtgt位移

26、變化規(guī)律 Sgt2/22推論：Vt22gs Vt/2Vt中3特點(diǎn)：V1 V2V3123S1S2S3 122232SSS 135SSSSSgT2例1。物體從離地h 高處下落，它在落地前的1s 內(nèi)下落35m，求物體下落時(shí)的高度及下落時(shí)間。解析：設(shè)下落時(shí)間為t ,則有：最后1s 內(nèi)的位移便是ts內(nèi)的位移與(t-1)s內(nèi)的位移之差：s=gt2-g(t-1)2代入數(shù)據(jù)：35=5t2-t(t-1)2得t =4s 下落時(shí)的高度h=gt2=80m例2：長為L的細(xì)桿AB，從靜步開始豎直落下，求它全部通過距下端h處的p點(diǎn)所用時(shí)間是多少？解析：由于細(xì)桿上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同，可以將整個(gè)桿轉(zhuǎn)化為一個(gè)點(diǎn)，例如只研究A點(diǎn)

27、的運(yùn)動(dòng)。B下落h時(shí)，桿開始過P點(diǎn)，A點(diǎn)下落h+L時(shí)，桿完全過P點(diǎn)。從A點(diǎn)開始下落至桿全部通過P點(diǎn)所用時(shí)間為t1 =A點(diǎn)下落h所用時(shí)間，t2 =桿通過P點(diǎn)所用的時(shí)間，t=t1 t 2 =通過草圖分清各階段運(yùn)動(dòng)，然后用自由落體運(yùn)動(dòng)公式求解。鞏固應(yīng)用1做一做：測定反應(yīng)時(shí)間（詳見教材）（學(xué)生對這個(gè)小實(shí)驗(yàn)興趣極大，個(gè)個(gè)躍躍欲試，可多做幾位，g 取10m/s2，教師必須先測算出一些數(shù)據(jù)，做好準(zhǔn)備）2某人要測一座高塔的高度，從這座塔頂上靜止釋放一個(gè)小石塊，測得石塊從釋放到落地時(shí)間是3.0s，問塔有多高？g取10m/s2。3甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的2倍，甲從H米高處自由落下，乙從2H米高處與甲同時(shí)自由下落，

28、下面說法中正確的是： A：兩物體下落過程中，同一時(shí)刻甲的速度比乙的速度大。 B：下落過程中，下落1s末時(shí)，它們速度相同。 C：下落過程中，各自下落1m時(shí)，它們的速度相同。 D：下落過程中，甲的加速度比乙的大。4一個(gè)自由落體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時(shí)間。解析：物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第n秒通過的路程為sN，n秒內(nèi)通過的路程為sn，則物體在n-1秒內(nèi)通過的路程為sn-1，則根據(jù)題意，得【課堂小結(jié)】1自由落體運(yùn)動(dòng)是一種非常重要的運(yùn)動(dòng)形式，在現(xiàn)實(shí)生活中有許多落體運(yùn)動(dòng)可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，研究自由落體運(yùn)動(dòng)有著普遍的意義。2為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的

29、理想化方法，從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運(yùn)動(dòng)的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了理想化的物理模型自由落體運(yùn)動(dòng)，并且研究了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理想化是研究物理問題常用的方法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到。3自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡單的基本的運(yùn)動(dòng)形式，拋體運(yùn)動(dòng)可以看成是另一個(gè)運(yùn)動(dòng)形式與自由落體運(yùn)動(dòng)的合成，也就是說自由落體是研究其他拋體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，一定要抓住其產(chǎn)生的條件和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。四作業(yè)閱讀下列材料，完成教學(xué)設(shè)計(jì)。材料一：高中物理物理1某教材“自由落體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)內(nèi)容節(jié)選材料二:普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）與“自由落體運(yùn)動(dòng)”相關(guān)的“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”“通過史實(shí)，初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景，

30、認(rèn)識實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用?！薄敖?jīng)歷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究過程，理解位移、速度和加速度，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，體會實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用?！薄澳苡霉胶蛨D像描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性?！辈牧先航虒W(xué)對象為普通高中高一學(xué)生，課前已掌握了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識。根據(jù)上述材料，回答：（1）簡要分析材料一內(nèi)容在“自由落體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)中的作用（2）完成材料一部分的教學(xué)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程，并說明設(shè)計(jì)思想。（不少于300字）【教學(xué)任務(wù)分析】一、材料一的作用材料一中提供的伽利略論證“物體下落規(guī)律只取決物體的重量”這一論斷的真?zhèn)?，所采用的論證方式稱為歸

31、謬法。歸謬法是人們常用的一種論證方法。它是充分條件假言推理否定式在論證中的應(yīng)用。人們在運(yùn)用歸謬法反駁某一判斷(或稱為觀點(diǎn))時(shí)，先假定被反駁判斷為真，并以它作為充分條件假言推理大前提的前件，然后經(jīng)過合理的引申、推導(dǎo)得出一個(gè)虛假或荒謬的后件，最后根據(jù)充分條件假言推理“否定后件就要否定前件”的規(guī)則，達(dá)到對被反駁判斷的否定。學(xué)生閱讀材料，只是經(jīng)歷一次運(yùn)用歸謬法的經(jīng)歷，并無法陳述歸謬法運(yùn)用的條件或者說所要解決問題的場合，以及歸謬法運(yùn)用的步驟，也就是并不會有意識地概括出歸謬法的條件和步驟，也就是沒有習(xí)得“歸謬法”的意義。如果在教學(xué)環(huán)節(jié)中，沒有“歸謬法”顯性化的教學(xué)環(huán)節(jié)，此目標(biāo)可為：經(jīng)歷伽利略論證物體下落只與重力相關(guān)論斷的過程，體會其中歸謬法的運(yùn)用。如果在教學(xué)環(huán)節(jié)中，有將“歸謬法”顯性化教學(xué)的環(huán)節(jié)，目標(biāo)可設(shè)定為：【教學(xué)目標(biāo)】掌握歸謬法；能用自己語言陳述歸謬法適用的條件、步驟，并舉出歸謬法運(yùn)用的實(shí)例。在提示可用歸謬法的場合，能執(zhí)行其步驟，嘗試解決相關(guān)的問題。【教學(xué)方法】采用方法教學(xué)方式二，即啟發(fā)式教學(xué)。1選擇幾個(gè)解決問題實(shí)例，這些問題解決中需要運(yùn)用所要教授的認(rèn)知策略，并實(shí)際組織教學(xué)；2教師引導(dǎo)學(xué)生反