自由落体运动 教学设计3

课 题

八、自由落体运动

课时

1

教学目标

1． 理解什么是自由落体运动,知道它是初速为零的匀加速直线运动。

2． 掌握自由落体运动的规律。

3． 知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。

学习目标描述

记忆

知道自由落体运动的定义

理解

自由落体的运动规律

记忆

自由落体运动的重力加速度

理解

不同的地方重力加速度不同

记忆

自由落体的有关公式

简用

自由落体运动相关知识分析一些现象

教学对象

根据在讲述物体运动的前几节的学习中，我们志在调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述。培养学生探究性学习的能力、观察思考分析、处理数据的能力。根据形成性评价，学生已经掌握了在进行自由落体运动学习的初始能力。可以进行该节课的学习。

教材分析

教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为 g 的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法．研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可．教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实．由此知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析．

教学重点

认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 g的匀变速直线运动，并能应用匀变

速直线运动的规律解决自由落体运动的问题。

教学难点

认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 g的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.

自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。

教学方法

可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法．

媒体选用

学习目标

媒体类型

媒体内容要点

教学

作用

使用

方式

所的结论

占用

时间

理解

演示

物体的下落快慢

G

B

物体下落快慢与质量无关

记忆

演示

自由落体定义得出

B

C

自由落体定义

记忆

演示

重力加速度

A

A

重力加速度

简用

投影

对应例题，练习

J

F

（1）A．提供事实，建立经验；B、创设情景，引发动机；J、归纳总结，复习巩固； G、设难置疑，引起思辩

（2）A、设疑—播放—讲解；B、设疑—播放—讨论；C、讲解—播放—概括

F、播放—讨论—总结

教学过程

1、思考与讨论：

A:问题导学:什么样的物体下落得更快？

（1）重的物体下落得快？还是轻的物体下落得快？

（2）请举出一重的物体下落快的实例？（演示一团棉花和一块石头下落的现象）

（3）请举出一轻的物体下落快的实例？（演示一小粒石子和一大张纸片下落情况）

B:设问讨论:是什么原因导致它们先后落地？（空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素）如果设法消除空气阻力？提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何？

（1）演示牛顿管抽气前后石子、羽下落的快慢.由学生讨论得出实验结论：物体只在重力作用下,没有空气阻力时,（羽毛和钱币）下落一样快.

2、分析引导：

（1）上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，（教师指出）

（2）演示：把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象．

（4）演示：按教材要求做“牛顿管”实验．

3、分析与小结：

（1）分析“牛顿管”实验的特点，引出自由落体运动的定义．

（2）展示课件“自由落体运动的频闪效果”

（3）分析频闪效果，自由落体运动的概念：物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动.（这种运动只有在没有空气的空间里才能发生.在有空气的空间里,只有空气阻力很小,可以忽略不计时, 才可看做自由落体运动.）自由落体运动的快慢与物体质量大小无关。

从s_1<S₂34< S₅6另外还有S₂- s₁= S₃- S₂= S₄- S₃= S₅- S₄= S₆- S₅（即有相邻的相等时间间隔的位移差近似相等）表明小球速度越来越大,做匀加速运动.

即可求出自由落体运动的加速度，g=9.8m/s² ；在地球的其它地方测得的g值不相同，赤道稍小、极点稍大、随纬度的增大而增大。

通常就取g=9.8m/s²，粗略计算可取g=10m/s²。

（4）自由落体运动的位移、速度计算公式

由于自由落体运动是特殊的匀加速直线运动，即V₀=0,a=g。

所以：

V_t=V₀＋at 变为V_t=gt

S= V₀t＋1/2at²变为 h=1/2gt²

S=(V_t²-V₀²)/2a 变为 h= V_t²/2g

这就是自由落体运动的位移、速度计算公式。

另外，匀加速直线运动的一些特殊规律，对于自由落体运动同样适用。

教学中注意事项

1、重力加速度的大小。在不同地点，g的值不同，北京9.801m/s²,标准值为9.80665m/s²。一般计算取9.8m/s²,粗略计算可取10 m/s²。

2、重力加速度在地面不同的高度，取值也不同，离地面越高，g值越小。

3、只有满足f_阻<

4、本节教学重点和关键在于说明不同物体下落的快慢相同，具有相同的加速度即重力加速度。

5、重力加速度的数值课本上是直接给出的。要让学生知道重力加速度的大小随地点不同而不同，从地面的赤道到两极其大小逐渐增大；在离地面越高的地方，重力加速度减小。不给学生解释为什么。

6、在得出自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速运动的结论后，可让学生自己写出自由落体运动的公式和几个推论。

例题解析

1、钢珠从17.7m高的地方落下，落下的时间1.90s。求重力加速度。

解：由于s=17.7m, t=1.90s,而s=1/2 gt²所以g=2s/t².代入数值进行计算,可得:

g=2s/t²=2*17.7m/(1.90s²)=9.8m/s²

2、一个物体从20m高的地方下落，到达地面时的速度是多大？落到底面用了多长时间？

提示：由公式s=1/2*gt²得出时间, 再由v_t=at得出速度

形成性练习

一、判断题

1、匀加速运动是自由落体运动（ ）

2、匀加速直线运动是自由落体运动（ )

3、自由落体运动是加速直线运动（ )

4、初速度为零的匀加速运动是自由落体运( )

5、所有的自由落体运动都是匀加速运动（ ）

二、填空题

1、自由落体运动是只在 的作用下， 从 开始下落的运动。

2、不同的物体做自由落体运动的加速度是由 产生的，都为 。

三、应用题

1、物体从距地面高度为H处开始做自由落体运动，物体下落到地面时的速度大小为多少。

2、做自由落体运动的物体，通过某一点时的速度为19.6m/s，这时物体下落高度是多少？物体下落了的时间是多少？

作 业

p.38 4

形成性评价

大部分的学生能够完成上面的练习，其中对于概念性的问题掌握的比较好，但对于应用题有一半的学生是有困难的。我个人认为原因有两个：1、对于概念、公式掌握不熟。2、缺乏必要的练习。

学生的学习兴趣很浓，已经基本达到教学的目标，但鉴于该节课的重要性在以后还要考虑进行巩固复习。