自由落体运动

教学目标
知识目标
　　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．

能力目标
　　调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述．

教学建议

教材分析

　　教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为 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 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．

教学设计示例

教学重点：认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 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 ．

主要设计：

一、自由落体运动

[方案一]

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）

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．

　　（3）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？

　　（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，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．

[方案二]

　　1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快还是轻的物体下落的快？

　　2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象？引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”（配合演示）

　　3、提问：怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的？让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论．

　　4、提问：为什么有时重的物体下落快？有时轻的物体下落快？可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂．

　　5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运动？引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况．指出可根据实验来研究．

　　6、演示：“牛顿管实验”让学生得出结论：没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同．

　　7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动，轻重不同的物体自由下落快慢相同．

　　8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”，总结特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．

二、自由落体加速度：

　　1、分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的．可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由 知，它们的加速度必相同．

　　2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值．

　　3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：

　　若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法 粗算一下自由落体加速度．

探究活动

　　滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度．请思考：为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算？按前面给的方法测出一个水滴下落时间 还是 ？为什么？重力加速度的表达式是什么？实际做一做，计算一下，当地的重力加速度．