5自由落体运动优质课一等奖

5　自由落体运动　 高中物理       人教2003课标版

⑴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。 

⑵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。

⑶理解自由落体运动方向，知道在地球的不同地方重力加速度不同。

⑷掌握自由落体的运动规律，并能够应用它来计算相关实际问题。

【教学内容分析】

本节主要内容是探究自由落体运动，是本章的重点内容，同时也是后面学习匀变速直线运动的基础。从亚里士多德和伽利略观点的冲突，经过实验探究，得出物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关，引出自由落体运动的概念。在通过记录自由落体运动轨迹，用打点计时器或频闪照片，从频闪照片中分析自由落体的规，位移正比于时间的平方值。

【学习者分析】

1.学生的知识基础：学生已经学习了位移、加速度、时间等描述运动的知识； 

2.学生的认识特点：学生在生活中对于树叶飘落、雨滴下落等落体运动司空见惯，但不知道落体运动的快慢和位移的规律。

教学重难点

  ⑴自由落体运动的特点；   

  ⑵自由落体运动基本公式的应用

引入新课

师：同学们，秋天是个美丽的季节，落叶飘零，熟透的苹果会从树上掉落下来，这些有什么共同的特点？

生：从高的地方落到低的地方，从静止开始。

师：没错，像落叶那样由静止开始从高处落到地处的运动就叫做落体运动。（板书：落体运动）你们还见过有哪些落体运动呀？

生：雪花飘落，雨滴下落，跳伞……

进行新课

1、亚里士多德的观点

师：那好，你们生活中见到的，是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快？

生：重的物体下落得快

师：早在2000多年前，古希腊著名学者亚里士多德就提出重的物体下落得快的观点。（板书：亚氏：物体越重，下落越快）同学们知道哈佛大学的校训是什么吗？

生：与柏拉图为友，与亚里士多德为友，更重要的是，与真理为友。

2、实验验证

师：没错，说明亚里士多德在西方人心目中是很有分量的。那么，真的是重的物体下落得快吗？我们用实验来验证一下。（拿出两张白纸）这是两张几乎一样的白纸（重叠），表面积一样，质量也一样。现在我把其中一张白纸撕下一半，揉成一个纸团，纸团和纸片哪个比较重？（纸片）哪个的表面积比较小？（纸团，它受到的空气阻力也比较小）让这个纸团和另一张纸从同一高度同时下落，注意看它们是怎么样下落的？哪个下落得比较快？

生：纸团比较快，（是直线下落吗？）纸团是，纸片是飘下去的。

师：说明了什么？（轻的、表面积小的物体下落得快）

师：很好，现在让纸团和铁夹子从同一高度同时下落，哪个比较重?表面积都比较小。

生：同时落地。

师：轻重不一样的但是表面积都比较小的物体下落的一样快，说明亚里士多德的观点不完全正确。其实我们刚才做的实验早在1590年就有人做过了，是谁？他是怎么做的？

生:伽利略，他在比萨斜塔上用1磅的铁球和10磅的铁球同时下落，发现他们同时落地。

师：没错，伽利略的比萨斜塔实验推翻了人们信奉了两千年的观点，伽利略很牛的，他是意大利著名的物理学家、天文学家和哲学家，用实验来研究科学就是他首创的，他在1609年发明了天文望远镜，他的成就还有很多很多，有兴趣的同学可以去了解一下。

3、牛顿管实验

师：我们刚才看到的是纸片是飘落下去的，为什么？（有空气阻力）那如果把空气阻力消除掉又会是怎么样呢？下面我们来做牛顿管实验（拿出牛顿管），这个就是牛顿管，玻璃管的一端装有阀门，里面有两个小宝贝，前面的同学告诉大家是什么小宝贝？（一个金属片和染红的羽毛）哪个比较重？（金属片）现在牛顿管理面充满空气的，看看哪个下落得快？（走下去演示几次，金属片比羽毛快很多）现在把里面的空气抽掉，请一位同学上来做做。

师：这就是用来抽水的抽水泵，我们现在抽的是空气，不是水，把橡皮管插好，开始抽气，把手放在这里，有什么感觉？（有气体出来，越来越少）几乎没什么空气出来的时候 ，就抽得差不多啦，行啦，关上阀门。当然，由于技术的原因，不可能把里面的空气完全抽光。好，现在是在几乎真空中金属片和羽毛同时下落，看看哪个下落得比较快。（同时落地）

师：在几乎没有空气的情况下，轻重不同的两个物体同时落地，说明影响物体下落快慢的原因就是——空气阻力。（板书：影响下落快慢：空气阻力）消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。它有哪两个条件？（板书：自由落体  条件：①只受重力作用②从静止开始下落（ ） 

演示：手中自由释放粉笔、下抛、上抛、斜抛、平抛粉笔，让学生判断哪个是自由落体运动，强调自由落体运动的条件。

4、学生探究实验

师：同学们，我们要研究自由落体运动，就要知道物体下落的……

生：位移、速度、时间

师：要记录物体运动的位移和时间，就要用……

生：打点计时器

师：好，同学生桌面上有两条纸带，可以打多少次？（4次，两面都可以打）我们不用那么长的纸带，一半就够了，这样就可以打8次。把纸带穿过限位孔，用手固定住打点计时器，平方还是竖放？（竖放）为什么?(纸带竖直下落，减小空气阻力)。用绳子挂住勾码，再用铁夹夹在纸带下端，用手捏住纸带的上端，保持纸带竖直，松手，让纸带自由下落。

5　自由落体运动　

5　自由落体运动　

引入新课

师：同学们，秋天是个美丽的季节，落叶飘零，熟透的苹果会从树上掉落下来，这些有什么共同的特点？

生：从高的地方落到低的地方，从静止开始。

师：没错，像落叶那样由静止开始从高处落到地处的运动就叫做落体运动。（板书：落体运动）你们还见过有哪些落体运动呀？

生：雪花飘落，雨滴下落，跳伞……

进行新课

1、亚里士多德的观点

师：那好，你们生活中见到的，是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快？

生：重的物体下落得快

师：早在2000多年前，古希腊著名学者亚里士多德就提出重的物体下落得快的观点。（板书：亚氏：物体越重，下落越快）同学们知道哈佛大学的校训是什么吗？

生：与柏拉图为友，与亚里士多德为友，更重要的是，与真理为友。

2、实验验证

师：没错，说明亚里士多德在西方人心目中是很有分量的。那么，真的是重的物体下落得快吗？我们用实验来验证一下。（拿出两张白纸）这是两张几乎一样的白纸（重叠），表面积一样，质量也一样。现在我把其中一张白纸撕下一半，揉成一个纸团，纸团和纸片哪个比较重？（纸片）哪个的表面积比较小？（纸团，它受到的空气阻力也比较小）让这个纸团和另一张纸从同一高度同时下落，注意看它们是怎么样下落的？哪个下落得比较快？

生：纸团比较快，（是直线下落吗？）纸团是，纸片是飘下去的。

师：说明了什么？（轻的、表面积小的物体下落得快）

师：很好，现在让纸团和铁夹子从同一高度同时下落，哪个比较重?表面积都比较小。

生：同时落地。

师：轻重不一样的但是表面积都比较小的物体下落的一样快，说明亚里士多德的观点不完全正确。其实我们刚才做的实验早在1590年就有人做过了，是谁？他是怎么做的？

生:伽利略，他在比萨斜塔上用1磅的铁球和10磅的铁球同时下落，发现他们同时落地。

师：没错，伽利略的比萨斜塔实验推翻了人们信奉了两千年的观点，伽利略很牛的，他是意大利著名的物理学家、天文学家和哲学家，用实验来研究科学就是他首创的，他在1609年发明了天文望远镜，他的成就还有很多很多，有兴趣的同学可以去了解一下。

3、牛顿管实验

师：我们刚才看到的是纸片是飘落下去的，为什么？（有空气阻力）那如果把空气阻力消除掉又会是怎么样呢？下面我们来做牛顿管实验（拿出牛顿管），这个就是牛顿管，玻璃管的一端装有阀门，里面有两个小宝贝，前面的同学告诉大家是什么小宝贝？（一个金属片和染红的羽毛）哪个比较重？（金属片）现在牛顿管理面充满空气的，看看哪个下落得快？（走下去演示几次，金属片比羽毛快很多）现在把里面的空气抽掉，请一位同学上来做做。

师：这就是用来抽水的抽水泵，我们现在抽的是空气，不是水，把橡皮管插好，开始抽气，把手放在这里，有什么感觉？（有气体出来，越来越少）几乎没什么空气出来的时候 ，就抽得差不多啦，行啦，关上阀门。当然，由于技术的原因，不可能把里面的空气完全抽光。好，现在是在几乎真空中金属片和羽毛同时下落，看看哪个下落得比较快。（同时落地）

师：在几乎没有空气的情况下，轻重不同的两个物体同时落地，说明影响物体下落快慢的原因就是——空气阻力。（板书：影响下落快慢：空气阻力）消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。它有哪两个条件？（板书：自由落体  条件：①只受重力作用②从静止开始下落（ ） 

演示：手中自由释放粉笔、下抛、上抛、斜抛、平抛粉笔，让学生判断哪个是自由落体运动，强调自由落体运动的条件。

4、学生探究实验

师：同学们，我们要研究自由落体运动，就要知道物体下落的……

生：位移、速度、时间

师：要记录物体运动的位移和时间，就要用……

生：打点计时器

师：好，同学生桌面上有两条纸带，可以打多少次？（4次，两面都可以打）我们不用那么长的纸带，一半就够了，这样就可以打8次。把纸带穿过限位孔，用手固定住打点计时器，平方还是竖放？（竖放）为什么?(纸带竖直下落，减小空气阻力)。用绳子挂住勾码，再用铁夹夹在纸带下端，用手捏住纸带的上端，保持纸带竖直，松手，让纸带自由下落。