高一物理必修1《自由落体运动》教学设计精选

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计（精选10篇）

作为一位优秀的人民教师，通常会被要求编写教学设计，借助教学设计可以更好地组织教学活动。如何把教学设计做到重点突出呢？以下是精心整理的高一物理必修1《自由落体运动》教学设计，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 1

★教学目标

1、知识与技能

（1）、理解自由落体运动和自由落体运动的条件

（2）、理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向

（3）、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题

2、过程与方法

（1）、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力

（2）、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法

( 3 )、引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律

3、情感、态度与价值观

(1)、通过实验培养学生合作交流的能力，激发学生的探索与创新意识

(2)、培养学生的逻辑推理能力

(3)、培养学生实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律

(4)、培养学生的团结合作精*和协作意识，敢于提出与别人不同的见解

★教学重点

1、探究自由落体运动的性质

2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题

★教学难点

探究自由落体运动的性质

★教学方法

1、以物理情景导入目标――合作体验――分析讨论――总结归纳――得出结论。

2、通过实例分析，使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。

★教学用具

多媒体，金属片，纸片，打点计时器，纸带，重物（两个质量不同）

★设计思路

让学生通过合作实验，分析总结得出：物体自由下落的快慢和所受重力无关。

让学生通过小组实验，用打点计时器研究自由落体运动，共同分析纸带得出自由落体运动的`特点。

让学生依据匀变速直线运动规律理论分析得出自由落体运动的规律。

★教学过程

一、引入新课

（播放“苹果落地”视频）导入新课

二、进行新课

1、自由落体运动

教师活动：演示纸片与金属片的下落过程，提出问题：物体下落的快慢是否与物体的质量有关？

学生活动：学生观察并思考，提出自己的猜想。

教师活动：为了研究下落的快慢与质量是否有关，老师给同学们提供金属片、纸片，请同学们设计实验来探究。

学生活动：学生实验探究（小组合作交流）

点评：通过学生自主探究，激发学生学习兴趣，引导学生积极探索

得出结论：质量并不是决定物体下落快慢的因素。

教师活动：提出问题：与体积、形状或面积有关吗？

学生活动：学生实验探究（小组合作交流）

得出结论：体积、形状或面积也不是决定物体下落快慢得因素

教师活动：引导学生思考问题，造成金属片与纸片不同时落地的原因到底是什么？

学生活动：学生思考得出结论，由于空气阻力的影响。

教师活动：同学们有办法消除阻力吗？

点评：学会一些基本的推理方法，初步养成置疑的习惯，激发学生的学习兴趣。

教师活动：用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。引导学生得出：如果没有空气阻力的影响，物体自由下落的快慢是相同的。

学生尝试归纳：自由落体运动的概念及条件。（学生的总结可能不够准确，注意引导）

教师补充归纳完整

（1）定义：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

（2）条件：

a.只受重力(而不受其他任何力，包括空气阻力)

b.从静止开始下落

点评：培养学生利用物理语言，归纳总结规律的能力。

2、自由落体加速度

学生活动：（实验 小组合作完成）安装好打点计时器、学生电源、纸带、重物等，用打点计时器研究自由落体运动，计算其加速度，换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同，总结得出结论。

教师点评：将两条纸带对比，只要两条纸带上的点间间隔相同就说明它们的加速度是相同的。

学生活动：学生运用自己所学知识计算自由落体运动的加速度，通过比较得出结论。（小组合作交流）

教师引导总结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师引导学生思考两个问题：

a.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？

b.它的方向如何？

学生活动：学生看书中列表，尝试从表中寻找规律，这一规律是怎样产生的？(学生猜想，但不宜过多解释)

教师总结：自由落体加速度：

符号：g

方向：竖直向下（与重力方向一致）

大小：与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2，粗略计算中可以取g=10m/s2(纬度越高g越大，纬度越低g越小)。

点评：通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值（在同一地点）。引导学生学会分析数据，归纳总结规律。

教师点评：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公式及其推论都适用于自由落体运动，只要这些公式中的初速度v=0，a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律：

v=v0+at推出v=gt

x=v0t+1/2at2推出h=1/2gt2

2ax=v2-v02推出2gh=v2

3、自由落体规律的应用

教师活动：多媒体展示练习P(47)“问题与练习”第2题：

一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有空气阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？

学生活动：学习***作答；学生解答完毕后相互讨论和检查结果。

教师点评：如果不考虑空气阻力，可算结果达到45m，实际上由于空气阻力，3s内不会下落这样的距离，提醒学生注意理想化可能带来的误差。

点评：通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。

三、课堂总结、点评

(1)、学生试着归纳

(2)、教师补充：自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0，a=g。我们在以前各章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论，在自由落体运动中均可使用。

四、作业布置

1、教材 P45 3、4

2、试测反应时间（做一做）

五、板书设计

自由落体运动

概念

运动规律

加速度

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 2

一、教材分析

1.课标要求是：“通过实验认识自由落体运动现象”，要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。理解自由落体运动产生的条件与实质。

2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后，知识的迁移和应用部分，因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。表现其一：落体运动快慢的产生原因分析，要用到实验探究，突破原有认知，体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法，这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法，也有助于培养学生的探究能力。其二，这是一个贴近日常生活的实际问题，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。

3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象，学生往往能感受到，但并没有注意到这一现象的特点，也不明确这就是自由落体运动现象。怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象，而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在，才是本堂课学习重点和难点。

二、学情分析

自由落体运动，学生有一定感性和模糊的体会，但理解自由落体运动概念，对学生而言有一定的困难。我觉得主要来自两方面，首先是物理语言的误导，使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动；其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。激发了学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。

学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。学生可能将自由落体运动与匀变速直线运动知识割裂，教学中要注意引导学生，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是特殊匀变速直线运动而已。

三、设计思想

为了体现新课程所倡导的教学理念，在教法上，采取以学生为主体，以问题为中心，以教师为引导，以小组的合作为主要方式，让学生进行简单的实验设计，亲身体验科学实验探究的过程。为了让学生更好地体验科学研究的方法和过程，发展自主学习能力，培养良好的思维品质，强化小组交流与合作意识，淡化机械式训练，摒弃灌输式教学；教师一定要把握好自己的角色，是适时适度地“引导”和“参与”，决不能搞型式化的探究。在以往的教学中，课堂教学实施往往过于注重知识传授倾向，学生被动地接受，很难从多方面培养学生的综合素质。

从兴趣入手，精心设计学生活动──以趣味实验的新手段引入，充分调动学生学习热情和探究欲望，通过分组实验，感受物体下落快慢的原因；进而小组讨论、验证、交流自由落体运动的条件；感悟自由落体这一理想化模型的实质；成功解释生活中自由落体现象；强调学生思维和体验过程，让学生亲身经历科学探究，变过去教师要学生学，而为学生自己“我要学、我想学、从中我学到了什么”的主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，更进一步培养了学生团结、协作的精*。当然同时要发挥教师的课堂机智，适时地去引导，去启发，去控制，去答疑，去评价，这是符合新课标以学生发展为本的要求，成功实现新课程理念下师生关系的转换。

四、教学目标

1.知识与技能：

(1)认识自由落体运动现象；

(2)知道产生自由落体运动的条件；

(3)能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。

2.过程与方法：

(1)经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验自由落体运动现象。

(2)经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。

3.情感、态度与价值观：

(1)体会生活中的自由落体运动现象，生成“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。

(2)体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的.学习习惯和合作精*。

五、重点难点

重点：什么是自由落体运动及产生自由落体运动的条件、实质。

难点：

(1)物体下落快慢影响因素的探究；

(2)自由落体运动的运动性质的分析。

六、教学策略与手段

“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识──得出结论”的学生自主探究教学模式。

七、课前准备──媒体的设计与准备

演示实验：多媒体设备一套，钩码，牛顿管，抽气机，天平，自制课件。学生每四人一组：刻度尺，铁架台，打点计时器，小石头，羽毛，纸带，铁片、书签若干(长10厘米左右)，纸片若干张、钢球(大小各一个)、面积相等的金属片和纸片等。

八、教学过程

(一)新课引入：教师节的时候，大家有礼物送给老师，来而不往非礼也，今天老师也有礼物回赠给大家，是有我亲笔签名的精美书签。

(师生活动，请几个学生参与活动，谁能捏住书签就送给谁，由于书签比较短，少有学生能捏住。激发学生的好奇心和学习兴趣，课堂气氛活跃，)

教师：同学们一定想知道为什么有人捏不住书签?，它与我们今天所要认识和研究的一种运动──自由落体运动密切相关。同学们仔细观察过落体运动吗?我们来看，从同一高度释放小石头和羽毛，很显然石头比羽毛先落地(教师演示)。

提出问题：是否重的物体一定比轻的物体下落的快?(让学生分组实验探究)(板书)

(1)分组实验，发现问题。

教师将学生分组。学生分组实验──利用面积相等的金属片和纸片，设计小实验，动手做一做，并对看到的现象进行说明。(学生的实验方案可能有：将纸片团成纸团，纸团、金属片同时释放；将纸片团成纸团，纸团、纸片同时释放；金属片、纸片呈竖直同时释放；纸片放在金属片上，释放等等。)

组内讨论交流。小组代表说说，小组成员在实验中发现的现象，以及想知道的疑问。

教师对学生的实验方式和交流问题，做出适当的反馈与评价。(引导学生关注观察两物体落地的前后的次序，将其原因暂时搁置)

(2)师生合作研讨，得出自由落体运动概念。

学生的实验方法可能各种各样，为了将教学面向全体学生，让全体学生明确概念。教师演示，引导学生观察从同一高度同时下落的轻重物体下落的快慢，并归纳总结。

步骤①：先让金属片和一张等面积的薄纸片同时从同一高度下落。(观察结果：重的物体下落得快)

步骤②：把薄纸片揉成纸团再和金属片同时从同一高度下落。(让同学用耳朵听声音，结果：只有一个声音，说明轻重不同的物体同时落地。)

步骤③：把金属片和一张面积较大的薄纸片从同一高度下落到水平桌面。(观察结果：轻的物体下落得快) 师生结合实验探讨得出结论：物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。生活中看到的物体下落有快慢是由于空气阻力的原因。

提出问题：那么在没有空气阻力时物体的下落是什么样的情况呢? 演示：把事先抽成真空(空气相当稀薄)的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

学生：同时落下。

老师：这就是自由落体运动。教师再把牛顿管放气，重复实验，构成强烈的对比。

知识介绍：

1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。

同学们根据这些过程、结论，给自由落体运动下一个定义：

1.自由落体运动：(板书)

(1)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。

(2)做自由落体运动的物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相同的。

点评：此环节，让学生自己猜想、观察、思考、理解、体会，学生在体验中突破与原有认识的冲突，在教师引导下可以从以上实验中总结结论，提出物体下落快慢与物体质量无关的设想。另外，学生可能会提出关于下一环节的一些问题，教师也要做出适当评价，并为下面作铺垫。

教师：在认识了什么是自由落体运动之后，新的问题就产生了，同学们一定想知道它是什么性质的运动呢? 师：结合前面物体下落的现象，你觉得自由落体运动究竟是一种怎样的运动?

2.实验探究二──探究自由落体运动的性质。

(1)回味现象，进行猜想。

让学生回忆上面实验现象，大胆猜想。(学生可能会提出：变速直线运动、加速直线运动、匀加速直线运动等)

(2)组内讨论验证

小组内成员针对问题进行交流讨论。

讨论主题：可以利用实验桌上提供的器材自行设计实验，用你们的实验方式操作、记录、研究自由落体运动的特点。学生的实验设计方案可能有多种，教师必须做好充分的预设。

(1)组织学生分组实验：利用打点计时器记录重物的下落过程。(提醒学生操作注意事项)

(2)引导学生思考、讨论如何合理利用纸带记录的信息作初步分析：

小组实验、操作、记录、思考、交流讨论，

A.轨迹──直线方向──竖直向下

B.变速──速度越来越大──比较相等时间内发生的位移。

3.自由落体运动的加速度(板书)

⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。

⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。

⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9.801m/s2。在粗略的计算中，可以把g取作10m/s2。

请学生看书本P46的表格，说说能得到的信息：

在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。

4.做一做(反馈应用巩固知识)

教师：老师最近发明了一个仪器，能测出你到底是反应灵敏还是反应迟钝(开玩笑)，只要你一捏我就能知道你的反应时间，(边在过道走，边为学生测量，学生的热情和积极性很高)我把它叫做“反应时间测量尺”，你能知道我这把尺子的奥秘吗? 学生：知道(很不服气)

教师：现实生活中人们遇到某种情况时，大脑能迅速作出反应。人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。有些人反应时间对他们很重要，像运动员，战士，飞行员，司机等。你们也能做一把“反应时间测量尺”吗?，同桌之间相互测一测彼此的反应时间，我们现在不是有一门研究性学习的课程吗!你完全可以用你自己制作的“反应时间测量尺”定一下不同年龄，不同性别，不同职业人的反应时间是多少?也可以看一个人在一天是什么时候反应最快?其实这就是一个很好的研究性学习小课题。

点评：通过、“做一做”进一步巩固了结论，培养学生分析、解决问题的能力、动手能力和创造力，让人真正感受到自由落体运动就在我们身边，体验物理知识的生活化。据教学时间情况，不一定在课堂内完成，尤其“做一做”让学生在课外动手体验。)

5.自我评价小结

课堂小结：让学生以“本节课我学到了什么”为话题进行评价性小结。

教师引导学生从知识和方法两个角度来小结。

九、布置作业

课后习题与做一做

十、教学反思

1.本节课采取“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识，得出结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。

2.趣味实验虽简单，但对其的热情高涨出乎教学前的预料；自行制作的测定反映时间尺效果非常好；教学软件的使用也让学生体会到科技的力量。

3.学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导，应该提示学生自主探究的三个环节，如果疏于引导，将会拖延时间，导致教学被动。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 3

教学目标：

1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

3、掌握自由落体运动的规律。

教学重点

掌握自由落体运动的规律

教学难点

通过实验得出自由落体运动的规律

教学方法

实验现象＋合力推理＋实验验证

教学用具

用薄纸糊一纸袋、两小钢球、抽气机、牛顿管、有关知识的投影片

课时安排

1课时

教学步骤

一、导入新课

1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？

2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的物体落得快，物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。

二、新课教学

演示实验：让一个纸袋与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？

学生：钢球落得快。

老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的XX多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学***利都证明了亚里斯多德的'观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。

且再看实验：把刚才的纸袋揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：

学生：几乎同时落地。

师：同一个纸袋，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？

学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸袋揉成团，所受空气的阻力要比纸袋所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。

老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？

演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片、粉笔头从静止一起下落。

学生：同时落下。

演示：把小钢球装进纸袋，与另一个小钢球同时下落。

现象：同时落地。

老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。

学生回答：

在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。

1、自由落体运动

板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

2、自由落体运动的加速度

距我们三百多年前的伽利略经过大量的实验、严密的数学推理、得出：自由落是初速度为零的匀加速直线运动。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 4

一、自由落体运动

1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

思考：不同的物体，下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大；而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了.

在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同.

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快.

(2)若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同.

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示.

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同.

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大.

三、自由落体运动的运动规律

因为自由落体运动是初速度为0的.匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

1.速度公式：v=gt

2.位移公式：h= gt2

3.位移速度关系式：v2=2gh

4.平均速度公式： =

5.推论：h=gT2

问题与探究

问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快.在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些.

问题2 自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法.

问题3 地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗?

探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同.一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大；离赤道越近，加速度就越小.

典题与精析

例1 下列说法错误的是

A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

B.若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快

C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

精析：此题主要考查自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽略不得而知；选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不一定是自由落体运动.

答案：ABCD

例2 小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进行观察，发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s，他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

精析：粗略估计时，将水滴下落看成是自由落体，g取10 m/s2，由落体运动的规律可求得.

答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：

vt=gt=101.5 m/s=15 m/s

h= gt2= 101.52 m=11.25 m.

绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发，各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m，则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)

精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10 N/kg，并且知道了物体最后1 s的位移为25 m，如果假设物体全程时间为t，全程的位移为s，该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m，由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.

答案：设物体从h处下落，历经的时间为t.则有：

h= gt2 ①

h-25= g(t-1)2 ②

由①②解得：h=45 m，t=3 s

所以，物体从离地45 m高处落下.

绿色通道：把物体的自由落体过程分成两段，寻找等量关系，分别利用自由落体规律列方程，联立求解.

自主广场

基础达标

1.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落，则

A.在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度

B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢

C.两石块在下落过程中的平均速度相等

D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5

答案：ACD

2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中

A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大

C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大

答案：AD

3.物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是

A. ∶2 B. ∶1

C.2∶1 D.4∶1

答案：B

4.从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是

A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a

C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动

答案：D

5.A物体的质量是B物体质量的5倍，A从h高处，B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是

A.下落1 s末，它们的速度相同

B.各自下落1 m时，它们的速度相同

C.A的加速度大于B的加速度

D.下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度

答案：AB

6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s内的位移.

答案：35 m

综合发展

7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多长?

答案：0.5 s

8.一只小球自屋檐自由下落，在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)

答案：2.28 m

9.如***2-4-1所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点起，试求杆全部通过A点所需的时间.

(g取10 m/s2)

***2-4-1

答案：1 s

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 5

一、教学目的：

1、通过观察现象，了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。

二、器材及方法：

1、器材：两张大小不同的小纸片；粉笔头；乒乓球；一个小钩码；牛顿管。

2、方法：通过小实验和逻辑推理启发式教学。

三、重点与难点：

不同物体下落的加速度都是重力加速度 。

四、教学过程：

（一）什么是自由落体运动：一个物体离地h高处，当把细绳剪断，物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落，这种运动即为自由落体。

1、问题：不同的物体下落的快慢是否相同呢？

（1）实验讨论1：一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落， 哪个先落地？（动手做）

①现象：粉笔先落地。

②感觉：重的物体先落地。

（2）实验讨论2：一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落，谁先落地？

①现象：钩码先落地。

②感觉：重的物体先落地。

（3）实验讨论3：把小纸片揉成团再重做实验讨论2 。

现象：两者差不多同时落地。

2、问题：物体下落的快慢是否由物体的重量有关？

首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理：

（1）讨论：

①假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

②而两块石头的总重量最大，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而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。

（2）实验：用牛顿管做实验，大家看到：真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时，它们同时到过管底。

（3）结论：说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关！我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律，而应深刻分析，抓隹矛盾的主要方面，由实验总结出本质的东西，得出物理规律。为什么会有这种结果呢？我们来看看自由落体运动的特点、

（二）自由落体运动的特点： 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。

1、条件：

①物体只受重力作用。

②从静止开始下落。

2、运动性质：它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律： 因为物体只受重力，据 有： 如果在相同地区，不同的物体的重力加速度都相同，则它们的'运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同，与物体的质量无关。那么，不同的物体的重力加速度是否相同呢？

（三）重力加速度。

1、重力加速度：物体只在重力作用下，自由下落的加速度。

2、实验：测重力加速度的方法。课本第51页***2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机（每隔相同时间照一张相片）从小球正面拍摄的，***中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果，从***中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据 （T为频闪照相机的拍摄时间），即可求出重力加速度 。

3、根据用不同的小球重复实验表明：同一地区，不同物体的重力加速度相同。

4、不同地区（纬度不同）物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知：

①同一纬度地区重力加速度相同。

②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中，重力加速度取 ，粗略计算中取 。

（四）总结：

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同，不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是 ，凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

练习：

1、想测出一幢楼的高度，你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落，在到达地面前最后1秒内的位移是整个位 移的9/25，求塔高。

3、求一个物体自由下落，从下落时起，第隔1秒钟物体下落的高度之比。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 6

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***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。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 7

一、教学目标

1、知识与技能

(1)认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。

(3)知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

(4)掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

(5)初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。

2、过程与方法

(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。

3、情感态度与价值观

(1)通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。

(2)渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。

(3)培养学生的团结合作精*和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

二、教学重难点

重点：

1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

难点：理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

三、教学过程

1、新课导入

这一环节采用游戏导入，教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。

师：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的?

生：测量物体长度的!

师：大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样，有特殊的功能，它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。

找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。

师：相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家，尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。

师：像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂***上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。

师：不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。

生：不同物体下落快慢应该是不一样的，下落快慢应该是由质量决定，质量大的下落快，质量小的下落快慢。

师：这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。

演示实验

(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。

(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。

(3)将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。

师：物体下落快慢是由质量决定吗?

生：不是的!

师：为什么这样说?

生：第2个实验和第三实验都说明了这个问题，特别是第3个问题，质量一样却下落有快慢之分。

师：那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?

生：我想应该是空气阻力。

猜想

师：如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。

验证—牛顿管实验

师：刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的快慢是一样的.。

师： 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放，它们同时落在月球表面，这是通过电视转播过的。

2、新授环节

(1)自由落体运动

师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点?

生：没有空气阻力，则物体只受重力。

师：很好!物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。

师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?

生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。

师：说得很好!在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。

近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

(2)自由落体运动的运动规律

师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢?

生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。

师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。

学生设计、操作并处理实验结果

总结分析运动规律

师：实验结论是什么?

生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

师：如何得出这个结论?

生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律

来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。

师：回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。

师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?

生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。

师：其他同学的结果呢?

生：我的也差不多。

关键点提问

师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢?

生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。

总结归纳重力加速度

师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：

1、纬度越高，g越来越大；

2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。

3、巩固练习

例1、下列说法正确的是(BD)

A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

B. 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

C. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。

D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。

例2、下列说法不正确的是(A)

A. g是标量，有大小无方向。

B. 地面不同地方g不同，但相差不大。

C. 在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。

D. 在地面同一地方，高度越高，g越小。

例3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。

解：因为都是自由落体运动，高度一样，所以下落时间一样，1：1；下落过程加速度也一样都是g，1:1

例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求

1、经过多长时间落地?

2、第一秒和最后一秒的位移。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 8

【教材分析】

“自由落体运动”选自高一《物理》第二章“直线运动”的第八节，在学生认识了匀变速直线运动，掌握了匀变速直线运动的规律之后，课本把该节放在本章的最后一节，把自由落体运动作为初速度为0，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，这样有利于学生形成知识的结构，避免*记公式。本节教学的重点和关键在于说明不同物体下落的加速度都是重力加速度g，学生由于受日常经验的影响，对重的物体落得快，轻的物体落得慢印象很深，所以做好演示实验十分重要，除了牛顿管的实验之外，还可以做一些小实验，使学生明白，日常见到的现象是因为受到空气阻力的影响的缘故，对“如果物体只受到重力，不同物体的加速度相同”有深刻的印象。

【教学设想】

教学时间为一课时，整节课的--围绕“实验现象──发现问题──探究问题──解决问题”的主线展开：

→科学的抽象、推测（真空中，如何?）→实验验证（牛顿管演示）→得出结论（自由落体定义）→问题提出（自由落体运动规律如何?）

通过这一系列的活动，调动学生自主学习的积极性，并使学生对科学探究有一定的了解。开始的小实验很重要，是科学探究的入口处，所以教师一定要把握好演示的技巧，然后引导学生层层深入，激发学生的好奇心，使他们产生强烈的求知欲，积极主动地去探究问题。

【教学准备】

小钢球、牛顿管、纸片、铁架台、电火花计时器、重物、纸带、直尺、课件。

【教学过程】

一、导入新课

师：我们学习了匀变速直线运动的规律，其规律可由三个公式体现出来（投影）。今天我和大家一起来研究一个匀变速直线运动的实例──自由落体运动。

师：同学们对“自由落体运动”其实并不陌生。

（演示实验：将小钢球由高处静止释放，指出小钢球的运动就是自由落体运动。）

师：那么除了小钢球的下落外，还有哪些运动是自由落体运动?自由落体运动有什么样的特点和规律?这节课我们就来研究这个问题。

二、新课教学

（演示实验：让一张纸片与小钢球同时自由下落，可看到什么现象?）

生：钢球落得快。

师：对，这就是我们的生活经验，似乎很容易得出“重的物体比轻的物体下落得快”的结论，这也是公元前古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走了二千多年，距今三百多年前，伽利略为证明亚里士多德观点的错误，做了大量的实验。他拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两球由静止同时下落，据亚里士多德的观点，重球应该先落地，但实际上两球同时落地。

师：请再看演示实验，把刚才的纸揉成团，和小钢球由静止落下，同学们再观察。

生：几乎同时落地。

师：同一张纸，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢?

生：这是因为空气阻力的影响，把纸揉成团，所受的空气阻力要比纸片所受的空气阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。

师：如果把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，现象如何呢?让我们做一个实验。

（演示实验：我这里有一个长约1米，一端封闭、另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把形状和质量不同的小金属片、小羽毛等，放在玻璃管里。）

1、知识与技能

理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

知道什么是自由落体的加速度，知道它的`方向，知道地球上不同地方，重力加速度大小不同。

掌握自由落体运动规律。

2、过程与方法

由学生自主进行实验探究，通过打点计时器记录下运动的信息，定量地测定自由下落的加速度。

培养学生学会分析数据，利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。

3、情感态度与价值观

调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力。

培养学生的团结协作精*，敢于提出自己的见解。

3、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

4、掌握自由落体运动规律，并能运用其解决实际问题。

理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。

自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型，有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点，本教案设计“以人为本”，突出探究的重要性，让学生能力得到提升，体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。

本课总体设计思想是：课堂通过简单易行的实验探究，寻找论据，经历交流实验结果和学生分析、讨论，让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验，打点计时器实验研究规律，在科学过程展示中推出学科知识，渗透科学思想方法，借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说，着力于撼动青年学生崇尚科学的情感，弘扬浓厚的物理课程文化。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 9

一、教材分析

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。

本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。

二、教学目标

1、知识与能力

（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，

（2）掌握自由落体运动的规律，

（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法

通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，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。

3、情感态度和世界观

感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。

先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”，让学生通过分组实验及演示实验（牛顿管）解疑，理解什么是自由落体运动，明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢？”，通过分组实验对自由落体运动进行研究，得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的.加速度吗?”，引导学生去研究，从而圆满解决问题。

三、教学准备

(1)牛顿管、抽气机；

(2)10套：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。

四、教学过程

回顾学过的知识：复习匀加速直线运动的规律和判定，掌握其有关的一些公式。

引入新课：

在日常生活中，我们会看到这种现象：把硬币和纸片举到相同高度，硬币的重量比纸片重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？

（演示：硬币和纸片）

观察结果：硬币先落地

类似的现象在生活中还有很多，早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？

提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？（课后有伽利略的推论）

我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料，质量不同）观察掉落在桌面的情况：

1.两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。

2.把质量小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。

（让学生自己试一试）

我们通过观察这个现象说明了什么？

可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？

（学生：受空气阻力的影响）

我们的*舟六号飞船返回时，为了安全的降落，一定的高度要打开降落伞来减速，利用的空气的阻力。

正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？

（演示牛顿管）

看，这是一根玻璃管，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片和羽毛，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。

（观察实验）

定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。

要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。

结合上面的实验我们一起总结下，小结：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。

我们知道了什么是自由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。

（演示实验：将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用夹子夹住纸带上方，使重物静止在靠近计时器的下方，然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列小点，那么这些点记录了重物的运动情况。）

下面大家结合学案来分析下纸带。

提问：轨迹为直线还是曲线？

答：轨迹为一条直线，物体作直线运动。

提问：是匀速直线运动吗？

答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速直线运动。

提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？

（提示：回忆前面学过的匀变速直线运动规律：连续相等的时间内，物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式，，已知的=0.02秒。

答：可以测出连续相等的时间内，物体通过的位移之差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速直线运动。

我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

提问：能求出自由落体运动的加速度吗?

同样根据上面的公式，我们对自由落体运动的加速度进行计算一下，大家选取不同的时间间隔来读取数据。

通过多次测量计算：

（1）我们通常用g来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为9.8，重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中，如果要获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。

自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，那么其运动规律与一般规律类似：

不同的物体在同一地点，从相同高度同时自由下落的物体，同时到达地面，根据，则它们的加速度是相同的。

应用：

1：大家看到课后的测定反应时间小实验。

2：测量物体从一定高度的楼房掉下，已知落地时的速度，求高度和下落时间。

我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内，物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值，则是匀变速直线运动。

高一物理必修1《自由落体运动》教学设计 10

一、教学目标

1、 理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动

2、明确物体做自由落体运动的条件

3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的

4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

二、重点难点

理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

三、教学方法

实验—观察—分析—总结

四、教具

牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

五、教学过程

(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的？

vt=at

s =at2/2

vt2 =2as

(二)、自由落体运动

演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地，然后将纸片捏成纸团，重复实验，再观察二者是否同时落地.

结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。

提问：解释观察的现象

显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢？

演示2：牛顿管实验

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。

显然物体做自由落体运动的条件是：

（1）只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。

（2） 从静止开始下落

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。

（三）自由落体运动是怎样的直线运动呢？

学生分组实验（每二人一组）

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的`运动，可得到：

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

(四)自由落体加速度

1、学生阅读课文

提问：什么是重力加速度？标准值为多少？方向指向哪里？用什么字母表示？（略）

2、重力加速度的大小有什么规律？

（1）在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。

（2）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。

（3）在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2

(五)自由落体运动的规律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

（六）课外作业

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八（1）至（4）题

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