自由落体运动教案设计意图5篇

教案在制订的时候，你们需要注意创新教学方法，其实无论开展什么阶段的教学工作，都要认真写好一份教案，职场范文网小编今天就为您带来了自由落体运动教案设计意图5篇，相信一定会对你有所帮助。

自由落体运动教案设计意图1

一、学习目标

通过重现重大发现的历史过程，亲临其境探究伽利略对自由落体运动研究的实验，学习其科学思维方法和巧妙的实验构思。

二、学习过程

（一）、绵延两千年的错误

亚里士多德的观点：物体越重，下落越快.

交流与讨论：为什么会有错误的认识呢？

（二）、逻辑的力量

伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的？

（三）、猜想与假说

（四）、实验验证

阅读：伽利略斜面实验的情况

讨论与交流：感受伽利略的探究过程，体会其科学方法

设计实验：研究初速度为零的匀加速直线运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据.

（五）、伽利略的科学方法

三、反思总结

伽利略的科学方法。

①问题的提出。

②提出假设，逻辑推理。

③利用数学和逻辑进行推理，然后实验验证。

④对假说进行修正和推广。

四.当堂检测

1．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s 内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。5,20,15

2．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。n2/(n+1)2

3．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。16

4．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________H/4

5．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( B )

A．重的物体的g值大

B．同一地点,轻重物体的g值一样大

C．g值在地球上任何地方都一样大

D．g值在赤道处大于在北极处

6．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( C )

A．铁钉比棉花团重

B．铁钉比棉花团密度大

C．棉花团的加速度比重力加速度小得多

D．铁钉的重力加速度比棉花团的大

7．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（C）

A．甲比乙先着地

B．甲比乙的加速度大

C．甲、乙同时着地

D．无法确定谁先着地

8．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（D）

A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．( +1):1

9．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( B )

10．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)20m/s,2s

课后练习与提高

1.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。7.0s,66m/s

2．如图2-4-5所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2). 2.75m

自由落体运动教案设计意图2

一、教学思路设计

自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。

本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度ｇ。由于学生受日常经验的影响，对重的物体下落快，轻的物体下落慢的印象很深，所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发，通过实验逐步提出问题（设疑），让学生自己探究（解疑），得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

二、教学三维目标:

1.知识与能力目标：理解自由落体运动的概念、条件和性质；理解自由落体运动的加速度；掌握自由落体运动的规律并能灵活运用。

2.过程与方法目标：观察演示实验，分析归纳出自由落体运动的发生条件；通过实验与动手计算，验证自由落体运动的性质。

3.情感态度与价值观目标：让学生认识到，从生活经验中得到的某些认识，可能是不正确的，而需要采用实验来研究问题，培养实事求是的科学态度。

三、重点、难点分析

重点：对自由落体运动性质的推导及运动规律的掌握和运用；

难点：自由落体运动性质的推导。

突破的方法：在课堂上精心设计实验，用实验事实帮助学生建立起正确的观点。利用多媒体课件，依据学生已有的知识和物理研究方法，通过实验观察、分析数据、归纳结论、类比迁移自己推导出自由落体的运动性质和规律。

四、教学流程

观察、分

析 演 示

实 验 引

出课题

引导学生确定、

研究自由落

体运动性质的

实验方案

学生实验，索

确定自由落体

运动的性质、

确定重力加速度

归纳自由落

体运动的规律

巩固应用，测定反应时间

自主学习

问题一：什么是自由落体运动？在日常生活中你见过自由落体运动吗？

问题二：自由落体运动的快慢与哪些因素有关？

问题三：自由落体运动是什么性质的直线运动？

问题四：从匀加速直线运动的规律中总结自由落体运动的规律?

新课教学

（一）问题的提出

1．通过实验直接引入新课

前面我们学习了直线运动，掌握了匀速直线运动、匀变速直线运动的规律以及研究它们的方法，今天我们将应用这些知识研究一种常见而重要的运动。

〔演示 1〕重锤从手中由静止释放后下落。指出在地面附近的任何物体，脱离支持物后，沿着竖直方向落向地面的运动叫做落体运动。

问题一：落体运动的快慢与哪些因素有关？我们怎样来研究落体运动？

2．实验设疑，引出矛盾的结论，揭示问题的复杂性

〔演示2〕取金属片一块、薄纸片一张，让它们从同一高度同时下落。观察到金属片先着地。是否可以得出结论：物体越重下落越快？

两千三百多年以前，就有学者研究过这个问题，最典型的就是亚里士多德，他提出物体下落快慢是由它们所受重力决定的，物体越重，下落得越快。在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的这种看法。那么他的看法是否正确呢？

〔演示3 〕取两个同样的气球，一个充气后用夹子夹好，让它们从同一高度同时下落。观察出重量轻的气球先着地，得出轻的物体也可能下落得快。

可见：亚里士多德的观点是错误的。

实际上在三百多年前：伟大的物理学家伽利略首先发现了亚里士多德这个观点的内部矛盾，他用简单的逻辑推理，证明了亚里士多德的观点是错误的。介绍伽利略的这个著名的科学推理。

3．归纳小结，找出使问题复杂的原因

生活中所看到的物体下落的快慢和物体的轻重关系比较复杂，既不能说物体越重下落越快，也不能说物体越轻下落越快，重力相同的两个物体下落快慢可能不同。这说明影响物体下落快慢的还有别的因素，那么别的因素是什么呢？

〔演示4〕①将前面的薄纸片揉成团仍与金属片，从同一高度同时下落。

②将前面的充气气球，放气后与另一个同样的气球，从同一高度同时下落。

观察到它们均同时着地。引导分析演示实验，得出是空气阻力的作用使问题变得复杂。

4．提出假设，实验验证，引出课题

研究问题往往从最简单的入手，我们设想，如果在没有空气阻力的情况下，轻重不同的物体下落快慢会怎样？

〔演示5〕牛顿管实验 （先介绍仪器，并演示抽去空气时的情况，再将阀门打开，让空气进入，进行对比实验）。在抽去空气的牛顿管内，其空气很稀薄，空气阻力的影响非常小，可以忽略不计，金属片、羽毛只受重力作用，下落的快慢相同。放入空气以后，由于受空气阻力的作用，金属片比羽毛下落得快。

把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。引出课题。

〔板书〕自由落体运动

〔板书〕1. 自由落体运动：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。

自由落体运动只发生在没有空气的空间里，是一种理想化的运动模型。在有空气的空间里，物体的下落不是自由落体运动，如果空气阻力的作用很小（与重力相比较 ）可以忽略不计时，物体的下落也可以看作自由落体运动。例如演示实验中的重锤从静止开始下落的

运动可以看作是自由落体运动。

（二）探索自由落体运动的性质

问题二：自由落体运动是什么性质的直线运动？怎样来研究？

〔板书〕 2.自由落体运动的性质

引导学生完成下面内容：

第一步：确定研究自由落体运动性质的实验方案。

今天我们实验的研究对象是重锤，它从静止开始下落的运动可以看作自由落体运动。这节课我们要解决的问题是 “自由落体运动是不是匀变速直线运动”，下面同学们根据现有的器材来设计自己的实验，并根据你的实验作出结论。引导学生用打点计时器打出纸带来研究。

第二步：学生实验

请同学们两人组成一个小组，根据实验目的设计自己的实验方案，利用打点计时器在纸带上记录的点来确定重锤的运动情况。指导学生在实验中要尽量减少摩擦，以提高实验的准确程度。

第三步：学生对实验进行总结

抽出几组学生介绍实验的整个过程和数据的处理方法，并总结它们从实验数据中得出的结论。

1.分析纸带，定性判断。

从纸带中可以看出，在相等的时间间隔里(0.02)秒 小球下落的位移越来越大，表明小球在做加速运动。是变加速直线运动还是匀加速直线运动呢?

根据匀变速直线运动的规律，做匀变速直线运动的物体，它在任意两个连续相等的时间里的位移之差相等。

2.进一步测量，定量判断。

引导学生讲出具体方法：利用重锤自由下落对打点计时器打下的纸带，在纸带上舍掉开头较密集的点，确定好计数起点0，再每五个点取一个计数点，依次标明1、2、3、4，正确地用刻度尺测出每点到起始点的距离S01、S 02、S 03、S04 ，求出相邻计数点间的距离S1、S 2、S 3、S4。进而求出各相邻间的距离差△S1、△S 2、△S 3 ，在实验误差范围内各△S相等，从而定量判断出自由落体运动是匀加速直线运动。

〔板书〕（1） 运动性质：是一种初速度等于零的匀加速直线运动。

其实伟大的科学家伽利略不但用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德学说内部的矛盾，他还做了许多研究工作推断自由落体运动是一种匀加速直线运动。他研究了物体沿不同角度的光滑斜面运动的情况，进行了上百次的定量研究，发现从斜面上滚下的小球都做匀加速直线运动。倾角越大，小球的加速度越大。由此他推想，当斜面增大到90° ，小球做自由落体运动时，仍然会做匀加速直线运动。后来，伽利略的这个推论得到了证实。

〔板书〕（2） 加速度：在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，用g表示。

自由落体的加速度是多少? 利用上面的数据，根据△S=aT2，求得加速度的数值。

不同地理位置的重力加速度不同，用实验的方法可测出不同地方的重力加速度课本第 44页的表格中列出一些地方的重力加速度数值。

引导观察不同的地理位置，重力加速度的大小不同，而且随着地理纬度的增加重力加速度增大。但是变化不大，大多在9.8m/s 2左右，所以通常情况下，g的大小一般取9.8m/s 2，在粗略的计算中还可以把g取作10 m/s 2。

〔板书〕大小：一般取9.8m/s 2(指出这个值其实就是重力计算式中的常数g)

方向：总是竖直向下

(三 )自由落体运动的规律

〔板书〕3. 自由落体运动的规律(设问、探索、归纳自由落体运动的规律)

问题三：自由落体运动的规律是什么?

从前面的演示实验我们知道，不同物体在同一地点自由下落都做初速度为零的匀加速直线运动，而且下落相同高度所需时间相同，由公式x=1/2at2 ，可知自由落体运动的物体都具有相同的加速度。

由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本规律及其推论都适用于自由落体运动，只要把v0 取零，并且用 g来代替加速度就行了。

〔板书〕速度：  位移：

〔板书〕推导出（位移和速度）：

巩固应用

1.做一做：测定反应时间

日常活动中，有时需要人的反应灵敏度，对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避免危险。人从发现情况

到采取相应行动经过的时间叫反应时间。下面是一种测定反应时间的方法。请一位同学甲用两个手指捏住木尺顶端，另一位同学乙用一只手在木尺下部做欲握住木尺的动作，但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住木尺。测出木尺降落的高度，根据自由落体运动的知识，算出乙同学的反应时间。

2.为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口下落。测得经25秒听到石块落到水面的声音，求井口到水面的大约深度。 (不计声音传播的时间)

本节课对自由落体运动进行了实验、推理、探索，请同学们思考并回答下面的问题：

1.做自由落体运动的条件是什么?( 理论和实践两方面上回答)

2.自由落体运动是什么性质的运动? 叙述它的规律。

3.你对 “科学实验和科学推理是揭示自然规律的重要方法和手段”这句话是怎样理解的?

自由落体运动教案设计意图3

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道什么是自由落体运动。

2.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。

3.会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题。

二、过程与方法

调动学生积极参与讨论的兴趣，培养学生逻辑思维能力及表述方法。

三、情感态度与价值观

利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究，使学生体会到科学探索的艰辛，挖掘素材更深层次的含义。

【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h=1/2at2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。

【教法建议】

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

【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】

自由落体运动中不同物体下落的加速度都为g。

【实验器材】

牛顿管、橡皮块、两张相同的纸。

【教学过程】

一、自由落体运动

1.思考与讨论：

(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?(演示一张纸和一块橡皮下落的现象)

师：是否一定是重的物体下落的快?在17世纪时著名物理学家伽利略就用一种巧妙的推理方法来进行推理：①假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。②两块石头它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答：整体下落速度最快)。③如把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果如何?(答：两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度，而大于小石头的速度。)④这与重的物体先落地的结论矛盾。

请一个学生来做个实验：半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高度下落情况，请同学观察。(纸团比纸片下落快，轻的物体还下落的快。)

(设计说明：上述方法也是我们研究问题的方法，利用粗略的逻辑推理或做实验验证。)

师：这样看来，重的物体有时下快，有时轻的物体下落的快。请同学们比较一下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。

2.分析引导：

(1)教师指出：上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关，是因为有空气阻力存在使现象变得复杂。在17世纪，伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验，实验发现：质量不同的铁球和木球几乎同时落地。

(2)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?

(3)演示：按教材要求做“牛顿管”实验。

3.总结归纳：

(1)牛顿管实验结论：质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下，下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象，引出自由落体运动的定义。

师：自由落体运动是一种什么运动呢?我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢?这样需要来证明才能确定。

(2)指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。

提问：要证明是匀变速直线运动的方法?(方法一：利用连续相邻相等的时间内的位移差 为定值进行推导。方法二：证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。)

(设计说明：这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。)

自由落体运动教案设计意图4

教材分析

《自由落体运动》是人教版第二章第五节内容。自由落体运动是一种理性化模型，在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例，在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一的安排上，匀变速运动的教学重点在于规律的应用，自由落体运动的新课教学则向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征，有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究，体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的---这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育，它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义.

对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验，学生不难建立自由落体运动这一模型。

学情分析

关于自由落体运动是否是匀加速直线运动，教材中通过实验方法：利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。这一点是在基于学生已掌握匀变速直线运动的特征“相邻时间段内通过位移差等于一个衡量”的前提下，学生很容易分析出自由落体运动的性质，并算出下落的加速度。

教学目标

知识与技能

1.理解物体下落过程中空气阻力对物体运动的影响。

2.理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件。

3.理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向。

4.理解在不同的地点，重力加速度的大小有所不同;在同一地点，重力加速度与物体的重量无关。

5.掌握自由落体运动的规律，并能够运用自由落体运动的规律进行计算，解决一些实际生活中的问题。

过程与方法

让学生通过对玻璃筒内金属片、羽毛等下落的实验及其它演示实验的观察、分析、思考、学会归纳和总结问题的方法，培养学生的观察能力、推理能力、掌握科学研究的方法。

情感态度与价值观

通过对落体问题的研究，体会对问题的研究要善于抓住事物的主要矛盾，透过现象看事物的本质。

重点难点

重点：自由落体运动的性质、规律及重力加速度。

难点：自由落体运动规律的得出。

教学手段及方法

1.多媒体教学

2.启发式教学为主

教具学具准备

硬币、纸片、牛顿管、木尺、铁架台、打点计时器、刻度尺、重锤。

设计思想

本节课以“创设情景 提出问题 观察思考 自主探索—讨论交流 总结归纳”为教学结构，采用“交流—互动”的探究模式教学。

充分开发和利用新课程资源，创设贴近学生实际生活的问题情景，激发学生的学习物理的兴趣和求知欲望，同时体现物理与社会、物理与技术、物理与生活等方面的联系。

教学过程

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图

实验导入

提出问题

用木尺测学生反应快慢。说明需要研究物体下落过程中位移和时间的关系而引入研究的课题。 学生实践，积极配合测反应快慢 激发学生兴趣，活跃气氛 师生互动

展开新课

(一)下落快慢比较

1.提问：日常生活中不同物体下落快慢如何?

2.提问：为什么呢?

实践是检验真理的唯一标准，那物理作为一门实验学科当然实验是检验现象的唯一标准.

演示：(1)硬币和白纸

(2)硬币和纸团

3.提问：为何出现上述现象

4.提问：那减少空气阻力不同物体下落快慢会如何?

演示：牛顿管中铁片和羽毛的下落

5.归纳：不计空气阻力，所有物体下落一样快

今天我们就和大家研究在不计空气阻力情况下，只受重力，并且从静止开始下落的运动即自由落体运动

回答1：一样快

回答2：重的物体下落快

回答3：跟它受的阻力有关系

学生仔细观察现象得出结论

回答：一样快

学生仔细观察现象认真思考得出结论：忽略阻力的情况下轻的物体和重的物体下落一样快。 让学生积极思考

培养学生观察实验的习惯

师生互动

展开新课

(二)自由落体运动

1.提问：同学们请从自由落体运动定义中找出其条件

2.归纳： (1)V0=0

(2)只受重力作用

3.提问：学生举例日常生活中哪些物体的运动可看作自由落体运动

4.归纳：物体在实际生活中下落除了受自身的重力外还受到空气的阻力，因此自由落体运动其实为一种理想化的运动。

5.提问：请学生回忆以前学过的直线运动有哪些?

6.提问：那自由落体运动是怎样的直线运动呢?

7.提问：我们有什么方法可以用来判断物体运动性质的?

8.提问：前面我们用什么实验方法的?

回答：

1.只受重力的作用

2.静止开始下落

举例：雨滴的下落

苹果的坠地

叶片的下落等

学生认真听

回答：匀速直线运动

匀加速、减速直线运动

回答：匀加速直线运动

回答：看相等时间段内的位移

回答：打点计时器，分析纸带上的点迹，进而判断物体运动性质 开动学生大脑

给学生发挥的余地

让学生大胆猜测

培养学生的创新能力

师生互动

自由落体运动教案设计意图5

一、教学任务分析

在力学知识体系中，运动学的内容是研究力学定律的基础。而匀变速直线运动是一种理想化的运动模型，是研究物体运动的知识前提。自由落体运动作为匀变速直线运动的一个特例，与实际比较接近，更加形象的诠释了初速度为零的匀变速直线运动的规律，因此，在物理学体系中具有特殊地位。

《普通高中物理课程标准(实验稿)》对本节课的要求是：“通过史实，了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法”。“通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况，从中了解空气对落体运动的影响”。因此，本节教学内容要体现实验在认识自由落体运动规律中的作用，并通过介绍伽利略对自由落体运动的研究，体会科学研究方法对物理学发展的作用。

在教材中，《自由落体运动》一节，编排在运动学的基本概念和匀变速直线运动等知识后，是匀变速直线运动的一个特例。在整个必修1的安排上，匀变速直线运动的教学重点在于规律的应用，自由落体运动的新课教学侧重于培养学生的科学探究能力及逻辑思维能力，对促进学生的全面发展具有重要意义。

通过对自由落体运动这种常见的、特殊的运动的研究，可以更好的对前面知识复习和巩固，同时也加强了物理学习与实际生活的联系。而且通过在授课过程中讲授研究物理问题的基本思路和科学方法，为以后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。

因此本节课是培养学生思维的研究课，联系生活的应用课，也是为后面课程做知识准备的铺垫课。所以本节课在本章中具有重要的地位和作用。

二、学生学情分析

学生通过对前面知识的学习，已经对匀变速直线运动规律有了初步的理解，也学习了打点计时器的使用和数据处理方法，具备了一定的实验探究能力。根据生活经验，学生对自由落体运动规律有一定认识，但并不科学严谨。

学生会有“重的物体下落快”的认识，这是学生在日常生活中形成的前概念。并且，学生对落体运动的认识，只是表面的感性认识，需要通过实验探究进一步理性学习。

在探究“自由落体运动性质”的过程中，要求学生对打点计时器会操作，并掌握相应的注意事项，同时，对实验数据的处理需要联系数学知识，“逐差法”的灵活运用是一难点。

因此探究自由落体运动规律和重力加速度的得出过程是教学难点。

三、教学目标

1.知识与技能

(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。

2.过程与方法

(1)在实验探究自由落体运动特点和规律的过程中，学习伽利略使用的理想实验与科学推理方法。

(2)在实验探究物体下落的快慢的过程中，进一步树立科学态度。

3.情感态度与价值观

在研究自由落体运动的实验过程中，体会科学探索的艰辛，学习伽利略等科学家的科学精神。

四、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。

五、教学器材

自制“反应时间尺”：在一约40cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，使用时，标有反应时间一面面朝学生。多媒体、钢球，乒乓球，纸张若干、牛顿管、电磁打点计时器、重物等。

六、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。

教师展示课前设计制作好的“反应时间尺”，并提出问题“一般刻度尺是用来测量什么的?”。

学生回答。

教师继续设置悬念：这把尺子很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的大脑反应时间。

并选3～4名学生上来测反应时间。

学生抓住尺的同时就报出其反应时间，可采用“比比谁的反应时间短”的方式调动学生积极性。

提出问题，引入新课：反应时间尺的原理是什么?学完本节课的内容，我们就可以揭晓这个秘密了。

【教学设计说明】在此将教材中的“做一做”栏目中的“测定反应时间”改为放在课前引入，目的是通过这一游戏产生“惊奇”效果，激发学生探究的兴趣，增强学生的感性认识，活跃课堂气氛。

(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(动画展示苹果、雨滴、水滴的下落过程)，思考“物体下落的运动有什么特点，是一种什么性质的运动呢?”。

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?”。学生说出猜想与假设后，教师追问依据。

【事件3】教师演示系列实验，使学生产生认知冲突。

演示实验 实验现象 实验结论 实验① 钢球①和乒乓球②(G1>G2)，在同一高度同时自由下落。 钢球①先落地 较重的先落地 教师说明：这个结论与2000多年前世界古代史上最伟大的 哲学家 、 科学家 和 教育家 之一亚里士多德(前384—前322年)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。然后学生讨论：在生活事例中找支持与反对的证据。

演示实验 实验现象 实验结论 实验② 一张纸裁成相等的两半(G1=G2)，一半揉成纸团，另一半不变;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 纸片①和纸块②(G1>G2)，在同一高度同时自由下落。 纸块②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”的结论。

【教学设计说明】“自由落体运动”一节的教学建立在实验基础上，可以结合学生原有的认知结构，利用实验创设问题情境，使学生发现值得探究的问题。

使用生活中的铁球、乒乓球与纸张，做演示实验，两物体的质量明显不同，实验简单现象明显，观察到的现象与学生头脑中的重的物体先落地的前概念形成冲突。演示过程中，从纸片到纸块的过渡，可诱发学生思维，猜想到空气阻力的影响，从而引出下一步思维。

【事件4】验证猜想。

教师提出问题：既然物体下落快慢与其质量没有必然联系，实际生活中物体下落快慢不同可能是受什么因素的影响?

学生猜想：从实验现象和生活经验可以猜想到是空气阻力影响。

教师演示实验，学生参与观察分析。

演示实验4：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.抽去玻璃管中部分空气，将玻璃管倒立过来。 金属片先于羽毛落到管底部，但两者落到管底的时间差变短。 现象与猜想一致。

引导学生思考、猜想，继续抽出管中空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 3.继续抽去玻璃管中空气，再将玻璃管倒立过来 。 金属片和羽毛几乎同时落到管的底部。 现象与猜想一致。

引导学生思考、猜想，想象管中没有空气，会有什么现象发生。 实验步骤 可以观察到的现象 4.如果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。

【教学设计说明】牛顿管实验，使学生认识到空气阻力在落体运动中的影响，演示结束后，教师总结说明使学生认识到，探究现象背后的实质原因必须考虑或排除外界因素干扰，学习猜想与假设、设计实验、验证猜想、理想实验等实验探究方法。

(三)自由落体运动概念的建立

【事件5】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。”

【教学设计说明】教师强调自由落体运动实际上是一种理想条件下的运动，实际生活中物体都会受到空气阻力，但一般重力大于空气阻力。在中学阶段，当空气阻力远小于重力时，可近似看做自由落体运动。

(四)自由落体运动规律的自主探究

【事件6】引导学生实验探究自由落体运动的规律

教师提问：若要研究某种运动规律，我们可以采用怎样的方法和器材?带领学生回顾前面学习匀变速直线运动的体验，可想到，利用打点计时器采用示踪(轨迹记录)法研究，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，轨迹是直线，方向竖直向下，是变速运动，速度越来越大。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，所以同学们计算的结果基本一致。

【教学设计说明】学生已使用过电磁打点计时器探究匀变速直线运动的规律，所以可以让学生自主探究，得出自由落体运动的相关规律，但教师应指出由于自由落体运动与水平方向匀变速直线运动方向上的显著区别。在实验过程中为了减小误差，电磁打点计时器必须固定在竖直方向上，为充分利用课堂时间，教师可事先将电磁打点计时器竖直固定在铁架台上，再分发给学生，强调在试验过程中学生不要碰到电磁打点计时器，以免影响实验数据。

(五)重力加速度

【事件7】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：