高中物理《自由落體運(yùn)動(dòng)》說課稿和課堂實(shí)錄

《自由落體運(yùn)動(dòng)》說課稿

一、說教材

“自由落體運(yùn)動(dòng)”是高中物理“物體運(yùn)動(dòng)”一章的內(nèi)容，教材的目的顯然是

把它作為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例來處理。由于學(xué)生對重的物體下落得快、輕的物

體下落得慢的印象很深，因此本節(jié)教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在于不同物體下落的快慢

是一樣的以及不同物體在同一位置的重力加速度都是go教材的思想體系是：

(1)通過毛線管(牛頓管)實(shí)驗(yàn)，證明在無阻力情況下物體下落快慢相同，

并觀察其軌跡是直線。

(2)利用教材的閃光照片和數(shù)據(jù)表以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究方法，確定自

由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速的。

(3)揭示重力加速度的概念，給出常用值。

(4)歸納出其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能運(yùn)用。

因此，教材的主體思想是，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)及分析，學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)、動(dòng)、重力加

速度的概念以及自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的方法和思

維能力的目的。

二、說教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知特征，擬確定如下的教學(xué)目標(biāo)

(1)知識(shí)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)觀察、定義并理解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念和做自由

落體運(yùn)動(dòng)的條件，并能用AS=aT2和教材的閃光照片及數(shù)據(jù)表，確定出自由落體

運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。引出重力加速度的概念，并能導(dǎo)出公式vt=gt和

h=gt2/2o

(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：通過觀察空氣中的金屬片、紙片、羽毛下落運(yùn)、動(dòng)和毛線

管內(nèi)“真空”中的金屬片、紙片、羽毛下落運(yùn)動(dòng)，比較得出常見的輕、重物體下

落快慢不同是空氣阻力所致。通過分析小球自由下落的閃光實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)處理與分析的方法。

(3)能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，使之會(huì)

驗(yàn)證勻變速直線運(yùn)動(dòng)；通過分析、歸納出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度、位移公式，培養(yǎng)

分析、推理、綜合的能力。

(4)德育和情感目標(biāo)：通過教學(xué)，鞏固學(xué)生對勻變速直線運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，培

養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、說教學(xué)方法

(1)實(shí)驗(yàn)觀察為了使學(xué)生更好的理解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念，讓學(xué)生觀

察金屬片、紙片、羽毛在空氣中的下落以及在毛線管內(nèi)的“真空”中下落的現(xiàn)象,

分析出在“真空”中物體下落快慢相同。

(2)實(shí)驗(yàn)研究為使學(xué)生判斷出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，啟發(fā)學(xué)生利用閃

光照片以及數(shù)據(jù)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。并利用勻

變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，啟發(fā)學(xué)生推導(dǎo)出vt=gt和h=gt2/2的公式。

(3)講練結(jié)合式在自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律應(yīng)用上，讓學(xué)生具體問題具體

分析，不要死套公式，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯(cuò)誤，并引導(dǎo)分析錯(cuò)誤原因，把教師的主

導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用結(jié)合起來，鞏固強(qiáng)化有關(guān)知識(shí)。

四、說學(xué)法指導(dǎo)

“授之以魚不如授之以漁”，“教是為了不教”。現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過

程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)。在本節(jié)的教學(xué)法中，要注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析、

綜合，自己得出結(jié)論，在其中滲透物理學(xué)的分析問題和解決問題的方法，使學(xué)生

受到學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。

五、說教學(xué)程序

(1)復(fù)習(xí)提問：

①勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？

速度、位移公式是怎樣表示的？

板書：a恒定；vt=vO+at和s=v0t+at2/2o

②怎樣驗(yàn)證一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)？

③

板書：AS=aT2

(2)新課導(dǎo)入：

提問：不同物體的下落運(yùn)動(dòng)，情況是否相同呢？

(即重的物體下落快還是輕的物體下落快？)

演示1：紙片和金屬球下落

學(xué)生：金屬球先著地，紙片后著地。重的物體下落快。

提問：有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象？

演示2：紙團(tuán)和棉花下落

學(xué)生：紙團(tuán)先著地，棉花后著地。輕的物體下落快。

總結(jié)：有時(shí)重的物體下落快，有時(shí)輕的物體下落快。

怎樣從道理上論證重的物體比輕的物體下落快是不對的？

閱讀教材P89伽利略的推理。

提問：為什么有時(shí)重的物體下落快，有時(shí)輕的物體下落快？

演示3：紙團(tuán)和金屬片下落。

學(xué)生：紙團(tuán)和金屬片幾乎同時(shí)著地。

物體越重，下落得越快是不對的。

提問：為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？

引導(dǎo)：空氣阻力的作用使問題變得復(fù)雜！

提問：我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動(dòng)？

引導(dǎo)：研究問題要從簡單一復(fù)雜，因此先研究沒有空氣阻力時(shí)物體的下落情

況（理想化模型）

演示4：在沒有空氣的空間里物體的下落

軟木塞、金屬片、羽毛幾乎同時(shí)著地。

學(xué)生：在沒有空氣的空間里，物體下落的快慢相同。

板書：自由落體運(yùn)動(dòng)：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)。

結(jié)論1：不同物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。

提問：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)？

勻速直線運(yùn)動(dòng)？勻加速直線運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：直線運(yùn)動(dòng)、初速度為零、變速。

提問：是不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？怎么證明？

根據(jù)：AS=aT2

對閃光照片及數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，使學(xué)生懂得如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

結(jié)論2：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

結(jié)論3：在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。這個(gè)加

速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g來表示。

通常：g=9.8m/s2或10m/s2,方向：豎直向下。

(3)推導(dǎo)

學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式推導(dǎo)出自由落體的公式，提問學(xué)

生回答。

vt=gth=gt2/2vt2=2gho

(4)鞏固練習(xí)

小結(jié)本節(jié)內(nèi)容，布置作業(yè)P90練習(xí)(1)(2)(3)

以上闡述了《自由落體運(yùn)動(dòng)》這一節(jié)課的教學(xué)設(shè)想，不足之處，敬請各位專

家、評委老師們批評指正，謝謝！

《自由落體運(yùn)動(dòng)》課堂教學(xué)實(shí)錄

【教學(xué)目標(biāo)】：

知識(shí)與技能

1.認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，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)計(jì)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，知道在地球上的不同地

方，重力加速度大小不同.

4.掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能夠運(yùn)用

自由落體規(guī)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

由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，采用實(shí)驗(yàn)室的基本實(shí)驗(yàn)儀器一一打點(diǎn)計(jì)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.

1.培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力.

2.引導(dǎo)學(xué)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.

3.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)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.教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供制定探究計(jì)劃的機(jī)會(huì).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一

一自由落體.

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識(shí)，敢于提出與別人不同的見解。

【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】：

教學(xué)重點(diǎn)

1.自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程.

2.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問題.

教學(xué)難點(diǎn)

1.理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及規(guī)律解決實(shí)際問題.

2.照相機(jī)曝光時(shí)間的估算.

【教學(xué)方法】：探究、講授、討論、練習(xí)

【教學(xué)手段】：多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、

刻度尺、鐵架臺(tái)、紙帶，重物（兩個(gè)質(zhì)量不同）等.

【課時(shí)安排】：新授課（2課時(shí)）

【教學(xué)過程】：

［新課導(dǎo)入］

師：兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣地清脆美妙!它使人們清

醒地認(rèn)識(shí)到，輕重不是下落快慢的原因；它動(dòng)搖了2000多年來統(tǒng)治著人們頭腦

的舊觀念，開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至今代科學(xué)推上了歷

史的舞臺(tái).當(dāng)樹葉從樹上飄落下來，雨滴從屋檐上落下來的時(shí)候，你們想過這種

運(yùn)動(dòng)嗎?物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？

今天我們將一起探究這種運(yùn)動(dòng)一一“探究自由落體運(yùn)動(dòng)”.

［新課教學(xué)］

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢在不少情況下是不同的.從

蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時(shí)下落嗎？

提出問題：

1.重的物體一定下落得快嗎？

2.你能否證明自己的觀點(diǎn)？

（實(shí)驗(yàn)探究）

猜想：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與哪些因素有關(guān)，質(zhì)量大的物體下落的速度

比質(zhì)量小的快嗎？

（實(shí)驗(yàn)）：

取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成

紙團(tuán)，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。

①從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片，可以看到硬

幣比紙片下落得快，說明質(zhì)量大的下落得快.

②兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放，觀察到卷

緊的紙團(tuán)比紙片下落得快，說明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快.

③將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)釋放.觀察到一樣

快，說明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快.

④一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞，分別放到已調(diào)平的托盤天平的兩

個(gè)盤中，可以看出紙板比軟木塞重，從同一高度同時(shí)釋放它們，軟木塞比紙板下

落得快.說明在特定的條件下，質(zhì)量小的下落得會(huì)比質(zhì)量大的還快.

結(jié)論：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無關(guān).

（實(shí)驗(yàn)演示）

“牛頓管”的實(shí)驗(yàn)

將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是

金屬片下落得快，羽毛下落得慢.將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓

它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同.

做牛頓管對比實(shí)驗(yàn)要注意：

①抽氣達(dá)到一定的真空度時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉錢毛管閥門，然后再停止泵的運(yùn)轉(zhuǎn).

②先讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時(shí)下落，它

們幾乎同時(shí)落到管底.

③打開進(jìn)氣閥，讓學(xué)生注意聽到進(jìn)氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現(xiàn)象，再

讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屑在有空氣的牛頓管中同時(shí)下落，它們的下落快慢

差別很大.

④實(shí)驗(yàn)時(shí)，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時(shí)出現(xiàn)同時(shí)下落的現(xiàn)象.

結(jié)論：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時(shí)，只在

重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同.

［課堂訓(xùn)練］

圖2—4—1所示是課題研究小組進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用頻閃連續(xù)拍照

的方法獲得的兩張照片A和B,任選其中的一張，回答下列幾個(gè)問題：

A質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)B體積相等的鉛球和木球

圖2-4-1

(1)我選圖

⑵我從圖中觀察到的現(xiàn)象是：

⑶請對你所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋

參考解答1:

紙片紙團(tuán)

圖2-4—2紙片和紙團(tuán)

⑴圖A

(2)質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時(shí)釋放，紙片比紙團(tuán)下落得慢.

(3)如圖2—4—2,質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)，它們的重力相等.由于空氣的

阻力對紙片的影、響較大，不能忽略，所以紙片下落加速度較小.如果把紙片揉

成紙團(tuán)，空氣阻力對紙團(tuán)的影響較小，紙團(tuán)下落加速度較大，所以質(zhì)量相等的紙

片和紙團(tuán)同時(shí)放手，紙片比紙團(tuán)下落得慢.

參考解答2：

⑴圖B

(2)體積相等的鉛球和木球同時(shí)釋放，幾乎是同時(shí)落地的.

(3)如圖2—4—3,阻力對它們的影響很小，幾乎可以忽略，雖然G鉛大于G

木，但是由于m鉛也大于m木，即鉛球的慣性比木球大，所以它們獲得了相同的

加速度g.對于同種材料的大、小二球，情況也是如此，它們也有相同的加速度

g,所以體積相等的鉛球和木球幾乎是同時(shí)落地的.

師：閱讀課本并回答：(1)什么叫自由落體運(yùn)動(dòng)？(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是

怎樣的？生：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng).特

點(diǎn)是：(1)初速度為零；(2)只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不

計(jì).

師：在地球表面附近從高處下落的物體，事實(shí)上都受到空氣阻力的作用，因

此，嚴(yán)格地說，實(shí)際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運(yùn)動(dòng).但若物體在

下落過程中所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運(yùn)動(dòng).例

如，對于實(shí)心金屬球、石塊等，在它們運(yùn)動(dòng)速度不大的情況下，可以忽略空氣阻

力的影響，把它們的自由下落看成自由落體運(yùn)動(dòng)，若它們從非常高的地方自由下

落，當(dāng)它們的速度增大到一定程度，空氣阻力不能忽略，它們運(yùn)動(dòng)的全過程就不

能看成自由落體運(yùn)動(dòng).而對于另外一些物體如一團(tuán)棉花或紙片從空中靜止下落

時(shí)，與重力相比，空氣阻力的影響太大不能忽略，它們的運(yùn)動(dòng)就不能看作自由落

體運(yùn)動(dòng)處理.

［閱讀］

師：請同學(xué)們閱讀下面的小資料，體會(huì)空氣阻力的影響.

（課件投影）氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體，物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運(yùn)動(dòng)的方向相反.汽車、火車、

飛機(jī)等交通工具在空氣中運(yùn)動(dòng)，要受到空氣的阻力.快速騎自行車，我們就會(huì)感

到空氣的阻力，輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力.魚在水中游動(dòng)、

人在水中游泳，都要受到水的阻力.流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關(guān)，

速度越大，阻力越大.雨滴在空氣中下落，速度越來越大，所受空氣阻力也越來

越大.當(dāng)阻力增大與雨滴所受重力相等時(shí)，二力平衡，雨滴開始勻速下落.流體

的阻力跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空氣中

張開降落傘，憑借著降落傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力，可以比較緩慢

地降落.航天飛機(jī)著陸后，在飛機(jī)后面張開一面類似降落傘的裝置，加大阻力，

以便較快地停下來.流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系，頭圓尾尖的物體所受的

流體阻力較小，這種形狀通常叫做流線型.魚的形狀就是流線型的.為了減小阻

力，小轎車、賽車、飛機(jī)、潛艇以及輪船的水下部分，外形都采用流線型設(shè)計(jì).

一般來說，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力要小.氣墊船靠船下噴出

的氣體，懸浮在水面上航行，阻力減小，速度很大.磁懸浮列車靠電磁力使列車

懸浮在軌道上行駛，速度可高達(dá)500km/h.

［實(shí)驗(yàn)探究］

按照教材第45頁的圖2.4—1裝置做實(shí)驗(yàn)，將一系有紙帶的重物從一定的

高度自由下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過程.

說明：落體運(yùn)動(dòng)物體的位置往往變化得比較快，憑目測難以觀察和記錄，用

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相就可以記錄下運(yùn)動(dòng)物體每隔相等時(shí)間所在的位置（運(yùn)動(dòng)信

息），這樣得到的紙帶（或照片）可以用來對運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析.教材中用打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器較好地將重物下落過程記錄下來，這樣做既簡便易行，又拓寬了對基本儀器

的應(yīng)用，但實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度較難把握.因此在實(shí)驗(yàn)中要注意：

①按教材圖示和實(shí)驗(yàn)要求連接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；

③應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大

密度可以減小體積，可使空氣阻力減小；

④先接通電路再放開紙帶；

⑤手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的第一個(gè)點(diǎn)清晰.

⑥重復(fù)上述步驟多次，直到選取只有打出的第一點(diǎn)與第二點(diǎn)之間間隔約為2

mm的紙帶才是有效的；(學(xué)生的疑問暫且不要解釋)

⑦教師一定要提醒學(xué)生思考討論，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的因素有哪些?并給予具

體引導(dǎo)，注意培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；

⑧要求學(xué)生保存好記錄了自由落體運(yùn)動(dòng)信息的紙帶，為下節(jié)課研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律

作準(zhǔn)備.

師：完成實(shí)驗(yàn)后，分析紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)信息，請思考下列問題：

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的？

(2)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中，其速度有沒有發(fā)生變化？

(3)有的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得出xCCt2,有的同學(xué)得出工x'，你的結(jié)論又如

何呢？

(4)相鄰、相等時(shí)間間隔的位移之差有怎樣的關(guān)系？

(5)影響實(shí)驗(yàn)精確程度的因素有哪些？

參考：分析紙帶可獲取信息：

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線，速度方向不變；

(2)連續(xù)相同時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變,

具有加速度；

(3)位移x與時(shí)間t的平方成正比；

(4)相鄰、相等時(shí)間間隔的位移之差相等；

(5)影響實(shí)驗(yàn)精確度的因素主要是阻力.

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，計(jì)算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙

帶上點(diǎn)子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論.

教師點(diǎn)評：將兩條紙帶對比，只要兩條紙帶上的點(diǎn)子間隔相同就說明它們的

加速度是相同的.

學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)計(jì)算重力加速度，通過比較得出結(jié)論.

實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大約

是9.8m/s2.

（課堂訓(xùn)練）

意大利的城市比薩有座著名的塔，建于1173年，塔高55.4m,由于塔基問

題，塔身發(fā)生傾斜，這正是理想的落體實(shí)驗(yàn)場所.傳說，經(jīng)典力學(xué)與實(shí)驗(yàn)物理學(xué)

的先驅(qū)者伽利略為了證明他的論斷，曾于1590年的某天邀請了許多支持者和反

對者到斜塔旁觀看他的實(shí)驗(yàn).只見伽利略一步一步登上塔頂，一手拿著一只1

磅重的小球，另一手拿著一只10磅重的大球，在提醒觀眾注意后一松手，兩只

球同時(shí)開始筆直下落.伽利略令人信服地勝利了.

這段描述今天已無從落實(shí)是否真實(shí)地發(fā)生過，然而比薩博物館至今還展覽著

據(jù)說是當(dāng)年伽利略用來做實(shí)驗(yàn)的木球，比薩斜塔也由于這個(gè)傳說而更加聞名于天

下了.

（1）請同學(xué)們補(bǔ)充上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一一兩個(gè)各重1磅與10磅的球落地的先后

情況是怎樣的？

（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了什么結(jié)論？

參考結(jié)果：（1）同時(shí)落地（2）物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無關(guān)

二、自由落體加速度

通過算g值理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)定值（在同一地點(diǎn)），引導(dǎo)學(xué)生

學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律.

教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)問題：

1.自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地方相同嗎？

2.它的方向如何？

生：使用不同的物體進(jìn)行的反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落

的加速度都相同，方向總是豎直向下的，

師：這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度.符號：g;方向：

豎直向下（與重力方向一致）；大小：與地點(diǎn)有關(guān).一般計(jì)算中g(shù)=9.8m/s2,

粗略計(jì)算中可以取g=10m/s2.

讓學(xué)生看教材第46頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的？

學(xué)生猜想，但不宜過多解釋.

生：越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高，

重力加速度越大.

師：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

基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要這些公式中的初速度vO=O,a

取g就可以了.自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的規(guī)律:v=vo+at推出：v=gt

x=vot+at2/2推出：x=gt2/2.

［討論與交流］

在現(xiàn)實(shí)中，雨滴大約在L5km左右的高空形成并開始下落，計(jì)算一下，若

該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?遇到過這樣快速的雨滴嗎？

據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s.為什么它們的差別會(huì)這么

大？

參考：意大利物理學(xué)家伽利略得出了物體在只受重力的情況下（即不受阻力）

由靜止開始的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng).那么一切物體的下落都一樣快，加速度都

為g=9.8m/s2,在任意時(shí)刻物體的速度vt=gt,在任意時(shí)刻物體下落的高度：

h=gt2/2.這樣，可以得出vt2=2gh.現(xiàn)在說說雨滴的下落是否是自由落體吧.首

先說說雨滴的形成：由于大量濕空氣的上升，隨著高度增加壓強(qiáng)逐漸減小，水蒸

氣出現(xiàn)過飽和，使水蒸氣凝結(jié)而形成小水滴，大量小水滴聚集起來形成云.小水

滴吸收水汽，形成大水滴，受重力開始下落，又與上升的熱水汽形成更大的水珠,

這樣形成的水滴的下落是自由落體嗎?我們先假設(shè)水滴下落是自由落體，并且還

假設(shè)云的高度為2000m,那么這樣的水滴下落到地面的速度有多大？由vt2=2gh

易計(jì)算得到vt=200m/s

試想水滴以這樣大的速度下落到頭上會(huì)發(fā)生什么，那是可想而知的.那么水

滴下落到地面上的速度到底有多大?大約為8m/s的速度勻速下落.這樣的速度

已經(jīng)很大了，如果雨滴的半徑比較大的話，人們必會(huì)感到痛.要真是自由落體的

話，那還了得嗎？

那么水滴在下落時(shí)的速度為什么會(huì)這么小?原因是水滴在下落時(shí)要與它正下

方的小水滴（上升的水汽）相碰并吸收，由于小水滴的阻礙作用，減慢了它下落的

速度，水滴下落的速度越大，這種阻礙作用越強(qiáng)，當(dāng)水滴的重力與阻礙的力相等

時(shí)，雨滴就會(huì)勻速下落.當(dāng)雨滴的半徑大到某一程度時(shí)，受到氣流的影響而會(huì)分

裂，較大的部分繼續(xù)下落，而較小的又會(huì)隨上升的氣流上升，又起到阻礙大水滴

下落的作用，所以我們看到的雨滴不會(huì)太大，就是這個(gè)道理，而且雨滴速度也不

大，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s.

［實(shí)驗(yàn)與探究］

下面提供一組探究課題，僅供參考.

1.根據(jù)漫畫討論如圖2—4—4所示：他們采用了什么方法測量洞的深度？

請你對該方法進(jìn)行評估(指出有何優(yōu)點(diǎn)與不足).

漫畫：洞有多深？

圖2-4-4

參考解答：他們采用的是自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過測量石頭下落的時(shí)間求位

移的方法測量洞深.

由于x=l/2gt2,g=10m/s2,t=2s,所以x=20m

該方法的優(yōu)點(diǎn)：

(1)所使用的儀器設(shè)備簡單；

(2)測量方法方便；

(3)g的取值熟悉；

(4)運(yùn)算簡便

該方法的不足：

(1)測量方法粗略，誤差較大；

(2)石塊下落的初速度不為零，不是真正的自由落體運(yùn)動(dòng)；

(3)石塊下落有空氣阻力，會(huì)造成一定的誤差；

(4)未考慮聲音傳播需要的時(shí)間.

2.用滴水法可以測定重力加速度的值.方法是：在自來水龍頭下面固定一

塊擋板A,使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上，仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好

聽到前一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一水滴剛好開始下落.首先量出水龍

頭口離擋板的高度A,再用秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上

的聲音的同時(shí)，開啟秒表開始計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)

“2、3、4……”，一直數(shù)到“n”時(shí)，按下秒表按鈕停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)

為1

(1)寫出用上述測量計(jì)算重力加速度g的表達(dá)式.

(2)為了減小誤差，改變h的數(shù)據(jù)，測出多組數(shù)據(jù).

次數(shù)高度A/cm空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間〃s

120.100.20

225.200.23

332.430.26

438.450.28

544.000.30

650.120.32

記錄在表格中(表中，是水滴從水龍頭口到A板所用

工

的時(shí)間，即水滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間),請?jiān)趫D中所i

2-4-5IIIIIIIIII

-p-T-r-f-r-L-im

示的坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加—

+IIIIIIIIII

m-p-L-t-r-rTT

速度g的值.(要求兩位有效數(shù)字)iT+iT+ET

-4-4-A-L-A-4-m-4

參考解答：(1)每滴水下落A所用的時(shí)間為/=一彳,J.

根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律A=yg/2可得g=2(“：D”.

圖

⑵由于9=?，故下落高度氏為縱坐標(biāo)，以時(shí)間的2-4-5

平方「為橫坐標(biāo)畫人-〃圖象，應(yīng)為直線，其斜率4=矍,4=2瓦認(rèn)真描點(diǎn)作圖，求出斜率機(jī)即

可求得g.解得g=9.78m/s2.

［課堂訓(xùn)練］

一位同學(xué)進(jìn)行“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量自由落體的加速度”實(shí)驗(yàn).

(1)現(xiàn)有下列器材可供選擇：鐵架臺(tái)、電火花計(jì)時(shí)器及碳粉紙、電磁打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器及復(fù)寫紙、紙帶若干、220V交流電源、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、

電鍵.其中不必要的器材是j;缺少的器材是。

(2)這位同學(xué)從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶.把開始打的

第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為A,隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)B、C、D、E和F,測量出各點(diǎn)

間的距離，如圖2—4—6所示.

4,)17.3J

5.89.613.4

單位：mm|

圖2-4-6

請你在這位同學(xué)工作的基礎(chǔ)上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據(jù)的

公式：

(3)根據(jù)你的計(jì)算公式，設(shè)計(jì)表格記錄需要的數(shù)據(jù)，計(jì)算紙帶下落的加速

度.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)估計(jì)你的計(jì)算結(jié)果的誤差有多大?試分析誤差的來源及其減小誤差的方

法.

參考解答：(1)要根據(jù)各校具體使用的儀器作答，例如：

其中不必要的器材是：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及碳粉紙、220V交流電源、低壓

直流電源、天平、秒表；缺少的器材是：低壓交流電源、毫米刻度尺、重錘.

(2)依據(jù)的公式：a=Ax/T2.

(3)數(shù)據(jù)處理方法不限，要體現(xiàn)取平均值消除誤差的思想，表格記錄的數(shù)據(jù)

要與所使用的公式匹配.

平均

(EF)(DE)(CD)(BC)(AB)

X/m/

0.01730.01340.00960.00580.0019

△X/m/0.00390.00380.00380.00390.00385

a/(m*s一2)/////9.63

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果紙帶的加速度9.63m/s2與重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8m/s2

有偏差，誤差大小為4a=I19.8—9.63Im/s2=0.17m/s2.誤差的來源主

要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重力的方法，減少摩擦的影響.

［做一做］

1.閱讀教材第46頁”測定反應(yīng)時(shí)間”，回答下列問題：

問題1：若測出某同學(xué)捏住直尺時(shí)，直尺下落的高度為10cm,那么這位同學(xué)

的反應(yīng)時(shí)間是多少？

參考：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律11=8土2/2

可得反應(yīng)時(shí)間t=0.14s.

問題2：在上課時(shí)，教師用這種方法測量同學(xué)們的反應(yīng)時(shí)間，但同學(xué)剛把尺

子捏住，教師馬上就說出該同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間，也沒見他怎樣計(jì)算，你知道老師是

怎樣做的嗎？

參考：教師事先算好時(shí)間并寫在直尺上，這樣就可以直接給出學(xué)生的反應(yīng)時(shí)

間.

2.教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第47頁“做一做”讓學(xué)生提出自己解決問題的思

路，不必準(zhǔn)確解答，同時(shí)強(qiáng)調(diào)“估算”.

學(xué)生獨(dú)立思考，并提出解決辦法，比較各種不同方法，并討論其合理性及可

行性.

師：由于照相機(jī)的曝光時(shí)間極短，一般為1/30s或1/60s,曝光量相差

10%對照片不會(huì)有明顯影響，所以相機(jī)快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”

相機(jī)更是這樣.故在這樣短的時(shí)間內(nèi)，這種誤差允許的范圍內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的速度

可以認(rèn)為是不變的，可以看作勻速運(yùn)動(dòng)來處理.建議學(xué)生利用課下時(shí)間解出其準(zhǔn)

確值，比較兩種情況下的時(shí)間差異.

［小結(jié)］

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對自由落體運(yùn)動(dòng)概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)及理解.自由落體運(yùn)動(dòng)

是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g,學(xué)好本節(jié)可

更好地認(rèn)識(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)，是對上節(jié)內(nèi)容的有益補(bǔ)充.要突破此

重點(diǎn)內(nèi)容，一定要把握住一點(diǎn)，即自由落體運(yùn)動(dòng)只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例

vo=o,a=g.我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及推論，

在自由落體運(yùn)動(dòng)中均可使用.在使用時(shí)要注意自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，判斷是自由

落體運(yùn)動(dòng)之后方可代人計(jì)算.

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.

為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法，從最簡單、最

基本的情況人手，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一一自由落體運(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.

［課外訓(xùn)練］

1.大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，每天都有很多小隕石落人地球

大氣層中，但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后，由于空氣的摩擦生熱，絕大部分小隕石還沒

有到達(dá)地面便已經(jīng)被燒毀.現(xiàn)在人類向天空發(fā)射的飛行器、衛(wèi)星等當(dāng)超過一定使

用年限后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀，那么小隕石等進(jìn)人大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由

落體運(yùn)動(dòng)嗎？

2.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1：4,不考慮空氣的阻力作用，它們在同一

高度處同時(shí)下落，則下面說法正確的是......................................

()

A.甲比乙先著地B.乙比甲先著地

C.甲和乙同時(shí)落地D.甲比乙的加速度大

3.如果從高樓相隔1s先后釋放兩個(gè)相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自

由落體運(yùn)動(dòng)，則它們在空中各個(gè)時(shí)刻................................()

A.兩球的距離始終保持不變B.兩球的距離越來越小

C.兩球的距離先越來越小，后越來越大D.兩球的距離越來越大

4.我們在電影或電視中經(jīng)?？煽吹竭@樣的驚險(xiǎn)場面：一輛汽車從山頂直跌

入山谷，為了拍攝重力為15000N的汽車從山崖上墜落的情景，電影導(dǎo)演通常

用一輛模型汽車代替實(shí)際汽車.設(shè)模型汽車與實(shí)際汽車的大小比例為1/25,那

么山崖也必須用1/25的比例來代替真實(shí)的山崖.設(shè)電影每Imin放映的膠片張數(shù)

是一定的.為了能把模型汽車墜落的情景放映的恰似拍攝實(shí)景一樣，以達(dá)到以假

亂真的視覺效果，問：在實(shí)際拍攝的過程中，電影攝影機(jī)第1s拍攝的膠片數(shù)應(yīng)

是實(shí)景拍攝的幾倍？

參考解答

1.解答：因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的條件之一是只受重力作用，而小隕石進(jìn)入大

氣層后的運(yùn)動(dòng)速度很大，受空氣阻力很大，故不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)?

2.答案：C

解析：物體自由下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無關(guān)，加速度相同，故

甲、乙兩物體同時(shí)開始下落，也同時(shí)著地，故C正確.

3.答案：D

解析：因物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩物體具有相同的加速度，先釋放的小球的

速度總是比后釋放的小球的速度大，故兩球的距離越來越大.

4.答案：5倍

解析：可將汽車墜落山崖的運(yùn)動(dòng)看作自由落體運(yùn)動(dòng).即模型汽車墜落和實(shí)際

汽車墜落的加速度相同，根據(jù)h=gt2/2由卜模="25解得t模=土實(shí)/5.為

了使模型汽車的墜落效果逼真，拍攝模型下落的膠片張數(shù)應(yīng)與拍攝實(shí)際汽車下落

的膠片張數(shù)相同，故拍攝模型時(shí)每1s拍攝的膠片張數(shù)是實(shí)景拍攝每1s拍攝膠片

張數(shù)的5倍.

(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程

我們今天講勻變速運(yùn)動(dòng)的一個(gè)實(shí)例一一自由落體運(yùn)動(dòng).

同學(xué)們對“自由落體運(yùn)動(dòng)”這個(gè)名詞并不陌生，但對它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并不一定

清楚，它是一種很常見的運(yùn)動(dòng)?

［演示］將金屬片由高處釋放.

［指出］金屬片的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng).

［提問1)除金屬片下落外，還有哪些運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)？這些運(yùn)動(dòng)有什么

共同特點(diǎn)?物體往下落的原因是什么？

1.自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

(1)物體自由下落快慢的決定因素

［提問