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關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的教案
一、教材分析
自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一種具體情形。此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也學(xué)習(xí)了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本方法，對(duì)本課的學(xué)習(xí)，實(shí)際上是引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識(shí)解決生活實(shí)際中的問(wèn)題。組織學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，既有利于鞏固所學(xué)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題、探求規(guī)律的能力，還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法和科學(xué)思想的教育。
本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)在于說(shuō)明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度ｇ。由于學(xué)生受日常經(jīng)驗(yàn)的影響，對(duì)重的物體下落快，輕的物體下落慢的印象很深，所以本節(jié)課做好實(shí)驗(yàn)十分重要。教學(xué)時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生從日常生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)逐步提出問(wèn)題（設(shè)疑），讓學(xué)生自己探究（解疑），得出結(jié)論。充分體現(xiàn)了物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)是掌握并靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與能力
（1）理解自由落體運(yùn)動(dòng)，理解是重力加速度，
（2）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，
（3）培養(yǎng)學(xué)生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)觀察輕重不同物體在真空中的下落過(guò)程，實(shí)際測(cè)量重物自由下落的加速度等探究活動(dòng)，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)推理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人（亞里士多德）崇尚科學(xué)、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)思想和正確的世界觀。
先通過(guò)觀察生活中的一些現(xiàn)象和提出亞里士多德的理論和設(shè)疑“重物體比輕物體下落快嗎?”，讓學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)及演示實(shí)驗(yàn)（牛頓管）解疑，理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，明確物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。并得出做自由落體運(yùn)動(dòng)的不同物體，在同一地點(diǎn)從同一高度下落的快慢相同的結(jié)論。接著引導(dǎo)學(xué)生探究“自由落體運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)呢？”，通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，得出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。再提出“你能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?”，引導(dǎo)學(xué)生去研究，從而圓滿解決問(wèn)題。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
(1)牛頓管、抽氣機(jī)；
(2)10套：紙片、鐵架臺(tái)、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶復(fù)寫紙片）、紙帶、重錘、海綿墊、接線板；長(zhǎng)刻度尺。
五．教學(xué)過(guò)程
回顧學(xué)過(guò)的知識(shí)：復(fù)習(xí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的.規(guī)律和判定，掌握其有關(guān)的一些公式。
引入新課：
在日常生活中，我們會(huì)看到這種現(xiàn)象：把硬幣和紙片舉到相同高度，硬幣的重量比紙片重，同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放。觀察哪個(gè)先落地？
（演示：硬幣和紙片）
觀察結(jié)果：硬幣先落地
類似的現(xiàn)象在生活中還有很多，早在公元前4世紀(jì)，古希臘哲學(xué)家亞里士多德通過(guò)觀察大量物體下落的現(xiàn)象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們今天看來(lái)，他這個(gè)說(shuō)法是否正確呢？
提問(wèn)：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？（課后有伽利略的推論）
我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究這個(gè)問(wèn)題，桌上有兩張紙片（同種材料，質(zhì)量不同）觀察掉落在桌面的情況：
1.兩張紙平攤，同一高度，同時(shí)靜止釋放。
2.把質(zhì)量小的紙捏成紙團(tuán)，同一高度，同時(shí)靜止釋放。
（讓學(xué)生自己試一試）
我們通過(guò)觀察這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了什么？
可見(jiàn)，重的物體不一定下落得快，輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？
（學(xué)生：受空氣阻力的影響）
我們的神州六號(hào)飛船返回時(shí)，為了安全的降落，一定的高度要打開(kāi)降落傘來(lái)減速，利用的空氣的阻力。
正是由于有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。同學(xué)們想想看，如果沒(méi)有空氣阻力的影響，也就是在一個(gè)沒(méi)有空氣的空間里，物體只受重力，從靜止開(kāi)始下落的情況是什么樣子呢？
（演示牛頓管）
看，這是一根玻璃管，管中的空氣已經(jīng)用抽氣機(jī)抽掉了，里邊有一個(gè)金屬片和羽毛，觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
（觀察實(shí)驗(yàn)）
定義：物體在只受重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
要注意理解“自由”這兩個(gè)字：只受重力、初速度為零。
結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)我們一起總結(jié)下，小結(jié)：如果沒(méi)有了空氣阻力，不同物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。
這種運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間里才能發(fā)生。不過(guò)，在存在空氣的空間里，如果空氣阻力的影響很小，物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。
亞里士多德是古希臘的圣人，恩格斯稱他是最博學(xué)的人。限于當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的水平，他在物理方面的論述，今天看來(lái)很多是不恰當(dāng)?shù)摹５牵趦汕昵八軌蛲ㄟ^(guò)觀察、歸納，形成自己的一套理論體系，已經(jīng)很不簡(jiǎn)單了。我們應(yīng)該正確評(píng)價(jià)他在科學(xué)發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，下面我們繼續(xù)深入的分析這種運(yùn)動(dòng)。
（演示實(shí)驗(yàn)：將點(diǎn)火花計(jì)時(shí)器呈豎直方向固定在鐵架臺(tái)上，讓紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，紙帶下方固定在重錘上，先用夾子夾住紙帶上方，使重物靜止在靠近計(jì)時(shí)器的下方，然后接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列小點(diǎn)，那么這些點(diǎn)記錄了重物的運(yùn)動(dòng)情況。）
下面大家結(jié)合學(xué)案來(lái)分析下紙帶。
提問(wèn)：軌跡為直線還是曲線？
答：軌跡為一條直線，物體作直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn)：是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？
答：在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移不相等，逐漸的增大，所以是加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn)：是勻加速嗎？是如何判斷出來(lái)的？
（提示：回憶前面學(xué)過(guò)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，物體通過(guò)的位移之差為定值。這是一個(gè)判斷公式，，已知的=0.02秒。
答：可以測(cè)出連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)，物體通過(guò)的位移之差為定值（在誤差允許的范圍內(nèi)）。則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
我們一起總結(jié)一下：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
提問(wèn)：能求出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度嗎?
同樣根據(jù)上面的公式，我們對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度進(jìn)行計(jì)算一下，大家選取不同的時(shí)間間隔來(lái)讀取數(shù)據(jù)。
通過(guò)多次測(cè)量計(jì)算：
（1）我們通常用g來(lái)表示自由落體加速度，也叫重力加速度，數(shù)值近似為9.8，重力加速度的方向總是豎直向下的。在實(shí)驗(yàn)中，如果要獲得更精確的數(shù)據(jù)，還可以用頻閃照相來(lái)測(cè)量。
自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與一般規(guī)律類似：
不同的物體在同一地點(diǎn)，從相同高度同時(shí)自由下落的物體，同時(shí)到達(dá)地面，根據(jù)，則它們的加速度是相同的。
應(yīng)用：
1：大家看到課后的測(cè)定反應(yīng)時(shí)間小實(shí)驗(yàn)。
2：測(cè)量物體從一定高度的樓房掉下，已知落地時(shí)的速度，求高度和下落時(shí)間。
我們可以通過(guò)測(cè)量在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，物體通過(guò)的位移之差是否為一個(gè)定值。若為定值，則是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
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