5自由落体运动教学实录及点评

5　自由落体运动 高中物理       人教2003课标版

1．掌握自由落体运动的概念、性质、规律及其简单应用，理解重力加速度的概念；

2．经历分析判断、实验探究、科学推理的思维过程，提高思维能力；

3．培养细致观察、严谨分析、准确表达的学习品质。

对匀加速直线运动的知识，学生有一定的基础，为本节内容的学习做好了铺垫，但同时也应看到他们对自由落体运动只停留在感性认识阶段，因此要设计不同的学习梯度，这样才能深入浅出，易于学生理解。

教学重点：探究自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动

教学难点：自由落体运动概念的建立

活动一：分别观察纸片、硬币的落体运动，陈述纸片、硬币下落的原因。

预设答案：重力的作用。

活动二：同时观察纸片、硬币从同一高度由静止释放的下落运动，比较两者下落的快慢并分析原因。

预设答案：硬币比纸片下落得快，因为硬币比纸片重。

活动三：将纸片揉成松松的纸团，观察纸片、纸团、硬币从同一高度由静止同时释放的下落运动，比较纸团和纸片下落的快慢并分析原因。

预设答案：纸团比纸片下落得快。空气阻力对物体的下落有影响，纸团所受空气阻力小，所以下落得快了，且接近了硬币的下落。

活动四：将纸团用力捏紧成一个小纸团，再观察小纸团、硬币从同一高度由静止同时释放的下落运动，比较小纸团和硬币下落的快慢并分析原因。

预设答案：小纸团和硬币几乎一起下落，同时落在桌面上。小纸团受到的空气阻力更小了，跟硬币一样，空气阻力相对于重力可以忽略。

引发想像：可以想见，如果没有了空气阻力，小纸团和硬币下落的情形是怎样的？把纸团弄大点呢？把纸团还原成纸片呢？

预设答案：一起下落；一起下落；还是一起下落。

活动五：设计一个实验，验证你的推理。

预设答案：（幽默）抽去教室里的空气。

视频播放：毛钱管实验（视频播放前的引言：抽去教室里的空气代价太大，请同学们看一个类似的可行的实验）

归纳总结：通过刚才的观察、推理和实验，同学们应该认识到，只在重力的作用下，不同的物体下落的快慢程度是相同的，与物体的轻重无关。平时我们经常看到的“重物比轻物下落得快”的现象是因为空气阻力干扰的缘故，一旦排除掉空气阻力的干扰，重物与轻物将下落得同样快。

定义“自由落体运动”：为了更好地研究物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，物理学上把这种运动叫做自由落体运动。由这个定义，同学们能理解“自由”一词的含义吗？

预设答案：“自由”指物体“只受重力作用”，并“从静止开始下落”。

特别指出：在地球表面的环境下，严格意义下的自由落体运动是没有的，如果一个物体所受的空气阻力与其所受的重力相比可以忽略，我们完全可以把这个物体从静止开始下落的运动，视作自由落体运动。（可举例）

活动一：根据刚才的观察、实验，回答：自由落体运动是直线运动还是曲线运动？是匀加速运动还是非匀加速运动？

预设答案：直线运动；可能是匀加速运动。 
活动二：设计一个实验，验证你的猜想。（可相互讨论）

预设答案：利用打点计时器、频闪摄影、光电计时器等仪器获取重物自由落体时的有关数据，再运用合适的方法分析实验数据。

信息平台：利用课本45页图2.5-4所示的信息，小组合作探究“自由落体运动的性质”。

展示交流：课件展示学生的探究过程，课件的内容如下图所示，展示的流程与学生的交流同步。

形成结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。

活动一：计算图2.5-4所示频闪照片中小球自由下落的加速度。

引发思考：换用不同质量的小球重复上述实验，测出的加速度值会不会改变？

预设答案：不会改变。

定义“重力加速度”：使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，同学们刚才的推理判断是正确的。物理学上把物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用字母g 表示。

活动二：自主阅读教材“自由落体加速度”部分的内容，回答以下问题：重力加速度的值通常取多少？重力加速度的方向怎样？在地球表面，随纬度的增加，重力加速度的大小如何变化？

预设答案： 竖直向下；随纬度的增加而增大。

活动三：推出自由落体运动的速度公式、位移公式和位移与速度的关系式，掌握自由落体运动的规律。

活动一：（师生合作，共玩游戏）教者用手指捏住长约15cm 的塑料尺的顶端，使尺处于竖直下垂的状态，分别请两位同学到讲台上来，让他们用拇指和食指夹在尺的中部，做捏住尺的准备，注意手的任何部位都不要碰到尺。当看到老师松手放尺的动作时，立即用手指捏，结果两同学均不能捏住从手指间下落的尺。

设计意图：激趣引疑，营造氛围，同时让学生感悟反应时间的存在。

故弄玄虚：“想知道你的反应时间吗？我这儿有测量的工具，谁先来？”结果拿出的还是刚才那把尺。

设计意图：进一步渲染气氛，激发学生的求知欲。

活动二：师生再度合作，注意下移捏尺的位置，测出反应时间。

设计意图：介绍方法，示范指导，让学生学会测定反应时间的方法。

活动三：生生合作，互测反应时间。

5　自由落体运动

5　自由落体运动

活动一：分别观察纸片、硬币的落体运动，陈述纸片、硬币下落的原因。

预设答案：重力的作用。

活动二：同时观察纸片、硬币从同一高度由静止释放的下落运动，比较两者下落的快慢并分析原因。

预设答案：硬币比纸片下落得快，因为硬币比纸片重。

活动三：将纸片揉成松松的纸团，观察纸片、纸团、硬币从同一高度由静止同时释放的下落运动，比较纸团和纸片下落的快慢并分析原因。

预设答案：纸团比纸片下落得快。空气阻力对物体的下落有影响，纸团所受空气阻力小，所以下落得快了，且接近了硬币的下落。

活动四：将纸团用力捏紧成一个小纸团，再观察小纸团、硬币从同一高度由静止同时释放的下落运动，比较小纸团和硬币下落的快慢并分析原因。

预设答案：小纸团和硬币几乎一起下落，同时落在桌面上。小纸团受到的空气阻力更小了，跟硬币一样，空气阻力相对于重力可以忽略。

引发想像：可以想见，如果没有了空气阻力，小纸团和硬币下落的情形是怎样的？把纸团弄大点呢？把纸团还原成纸片呢？

预设答案：一起下落；一起下落；还是一起下落。

活动五：设计一个实验，验证你的推理。

预设答案：（幽默）抽去教室里的空气。

视频播放：毛钱管实验（视频播放前的引言：抽去教室里的空气代价太大，请同学们看一个类似的可行的实验）

归纳总结：通过刚才的观察、推理和实验，同学们应该认识到，只在重力的作用下，不同的物体下落的快慢程度是相同的，与物体的轻重无关。平时我们经常看到的“重物比轻物下落得快”的现象是因为空气阻力干扰的缘故，一旦排除掉空气阻力的干扰，重物与轻物将下落得同样快。

定义“自由落体运动”：为了更好地研究物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，物理学上把这种运动叫做自由落体运动。由这个定义，同学们能理解“自由”一词的含义吗？

预设答案：“自由”指物体“只受重力作用”，并“从静止开始下落”。

特别指出：在地球表面的环境下，严格意义下的自由落体运动是没有的，如果一个物体所受的空气阻力与其所受的重力相比可以忽略，我们完全可以把这个物体从静止开始下落的运动，视作自由落体运动。（可举例）

活动一：根据刚才的观察、实验，回答：自由落体运动是直线运动还是曲线运动？是匀加速运动还是非匀加速运动？

预设答案：直线运动；可能是匀加速运动。 
活动二：设计一个实验，验证你的猜想。（可相互讨论）

预设答案：利用打点计时器、频闪摄影、光电计时器等仪器获取重物自由落体时的有关数据，再运用合适的方法分析实验数据。

信息平台：利用课本45页图2.5-4所示的信息，小组合作探究“自由落体运动的性质”。

展示交流：课件展示学生的探究过程，课件的内容如下图所示，展示的流程与学生的交流同步。

形成结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。

活动一：计算图2.5-4所示频闪照片中小球自由下落的加速度。

引发思考：换用不同质量的小球重复上述实验，测出的加速度值会不会改变？

预设答案：不会改变。

定义“重力加速度”：使用不同物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，同学们刚才的推理判断是正确的。物理学上把物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用字母g 表示。

活动二：自主阅读教材“自由落体加速度”部分的内容，回答以下问题：重力加速度的值通常取多少？重力加速度的方向怎样？在地球表面，随纬度的增加，重力加速度的大小如何变化？

预设答案： 竖直向下；随纬度的增加而增大。

活动三：推出自由落体运动的速度公式、位移公式和位移与速度的关系式，掌握自由落体运动的规律。

活动一：（师生合作，共玩游戏）教者用手指捏住长约15cm 的塑料尺的顶端，使尺处于竖直下垂的状态，分别请两位同学到讲台上来，让他们用拇指和食指夹在尺的中部，做捏住尺的准备，注意手的任何部位都不要碰到尺。当看到老师松手放尺的动作时，立即用手指捏，结果两同学均不能捏住从手指间下落的尺。

设计意图：激趣引疑，营造氛围，同时让学生感悟反应时间的存在。

故弄玄虚：“想知道你的反应时间吗？我这儿有测量的工具，谁先来？”结果拿出的还是刚才那把尺。

设计意图：进一步渲染气氛，激发学生的求知欲。

活动二：师生再度合作，注意下移捏尺的位置，测出反应时间。

设计意图：介绍方法，示范指导，让学生学会测定反应时间的方法。

活动三：生生合作，互测反应时间。