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《自由落体运动》教学设计 李 雪 一、教学目标 （1）知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 （2）知道自由落体运动加速度大小和方向，知道不同地点重力加速度不一样。 （3）理解自由落体的规律。 二、教学重点和难点 教学重点：探究自由落体运动，重力加速度g 。 教学难点：重力加速度的测量。 三、教学器材 多媒体、纸币、橡皮、纸张若干、牛顿管、电磁打点计时器、重物、纸带、刻度尺。 四、教学过程设计 （一）利用实验创设情境，引入新课 【事件1】利用实验激发学生的求知欲。 教师设置悬念：拿一张崭新的百元钞票，请2—3名同学上来抓纸币，老师捏着纸币的上端，释放后让学生从纸币的中间位置开始捏，结果没有人能捏住纸币。 提出问题，引入新课：为什么不可能捏住纸币？学完本节课的内容，我们就可以揭晓这个秘密了。 （二）探究落体运动的影响因素 【事件2】引导学生回忆日常生活中所见到的物体下落现象，思考“物体下落的运动有什么特点?”。 教师提出问题：“不同的物体，下落快慢是否相同？物体下落的快慢可能与什么因素有关？”。 【事件3】教师演示实验，。 演示实验 实验现象 实验结论 实验 一块橡皮和一张纸片，在同一高度同时自由下落。 橡皮先落地 较重的先落地 教师说明：这个结论与世界古代史上最伟大的 哲学家、 科学家亚里士多德的观点相同。 教师课件展示亚里士多德的观点——重的物体下落快。 提出问题：有没有学生不同意亚里士多德的观点。然后学生动手操作以下两个实验并进行讨论。 演示实验 实验现象 实验结论 实验② 两张完全相同的纸片，一张揉成纸团，在同一高度同时自由下落。 纸团先落地 等重的落地有先后 实验③ 一张大纸片和一张小纸片，小纸片揉成纸团，在同一高度同时自由下落。 纸团先落地 较轻的先落地 学生活动：总结实验结果，得出“物体下落快慢与质量无关而是与空气阻力有关”的结论。 【事件4】验证猜想。 教师演示实验，学生参与观察分析。 演示实验2：牛顿管演示实验 实验装置如图所示，在一根长约1.5m的玻璃管中，放入羽毛、金属片。 实验步骤及实验现象如下表所示： 实验步骤 可以观察到的现象 1.不抽出玻璃管中的空气，将玻璃管倒立过来。 金属片先于羽毛落到管的底部。 现象与生活中看到与想到的一致。 引导学生思考、猜想，抽出管中部分空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 2.抽出玻璃管中所有空气，再将玻璃管倒立过来。 金属片和羽毛同时落到管的底部。 在教师的引导下可以从实验中得出结论——物体下落受到空气阻力的影响，没有空气阻力时，物体下落过程中运动快慢与质量无关。 【事件5】课件展示：阿波罗15号登月后月球表面的落体实验和真空室内拍摄到的苹果和羽毛下落的照片 （三）自由落体运动概念的建立 【事件6】分析归纳形成概念。 教师提出问题：由于落体运动受到空气阻力影响，要想研究落体运动就必须排除空气阻力，那么，如果物体在下落过程中忽略空气阻力，物体的受力有什么特征? 学生回答。 教师根据学生的回答，得出自由落体的定义“物体仅在重力作用下，从静止（即初速度为零）开始竖直下落的运动，叫做自由落体运动。” （四）自由落体运动性质的自主探究 【事件7】引导学生实验探究自由落体运动的性质 教师：利用打点计时器研究自由落体运动的性质，并一起回顾电磁打点计时器的使用方法和注意事项。 学生活动：分组实验，利用打点计时器记录重物的下落过程，求出重物的加速度，并总结自由落体运动的规律。（教师巡视学生实验情况，必要时给以指导）师生共同总结自由落体运动的规律，根据连续相等时间间隔内位移的差值是定值，得出是匀变速运动。并指出由于阻力远小于重物的重力，故重物的下落可看作是自由落体运动。 （五）重力加速度 【事件8】根据以上的实验数据，引出重力加速度的概念，并对重力加速度作如下说明： （1）用g表示，单位。 （2）方向——竖直向下。 （3）地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相等；不同地点重力加速度不等，通常取g=9.8m/s。 教师活动：引导学生由课本重力加速度在不同纬度的大小变化，得出“重力加速度大小随纬度的增大而增大”的变化规律。 （六）自由落体运动的基本公式 【事件9】从匀变速直线运动的规律导出自由落体运动的规律 教师活动：如何计算做自由落体运动的物体的速度和位移？ 学生活动：在教师的引导下，分析得出自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动，故匀变速直线运动的基本公式都适用于自由落体运动，只须令这些公式中的初速度v=0，加速度a取为g即可，得: v=v+at v= gt s= vt+at2/2 h=gt2/2 v2- v 2=2ax