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《自由落體運動》優(yōu)秀教案
作為一名老師，時常需要編寫教案，教案是教學活動的依據，有著重要的地位�？靵韰⒖冀贪甘窃趺磳懙陌桑∠旅媸切【帪榇蠹艺淼摹蹲杂陕潴w運動》優(yōu)秀教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。
《自由落體運動》優(yōu)秀教案1
一、教材分析
自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前，學生已經學習了勻變速直線運動的規(guī)律，也學習了研究勻變速直線運動的基本方法，對本課的學習，實際上是引導學生利用已有知識解決生活實際中的問題。組織學生進行探究活動，既有利于鞏固所學的知識，培養(yǎng)學生解決實際問題、探求規(guī)律的能力，還能對學生進行科學方法和科學思想的教育。
本節(jié)課的教學重點在于說明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度ｇ。由于學生受日常經驗的影響，對重的物體下落快，輕的物體下落慢的印象很深，所以本節(jié)課做好實驗十分重要。教學時可以引導學生從日常生活經驗出發(fā)，通過實驗逐步提出問題（設疑），讓學生自己探究（解疑），得出結論。充分體現了物理是以實驗為基礎的學科，讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
本節(jié)課的教學難點是掌握并靈活運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題。
二、教學目標
1、知識與能力
�。�1）理解自由落體運動，理解是重力加速度
�。�2）掌握自由落體運動的規(guī)律
�。�3）培養(yǎng)學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。
2、過程與方法
通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程，實際測量重物自由下落的加速度等探究活動，讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。
3、情感態(tài)度和世界觀
感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。
先通過觀察生活中的一些現象和提出亞里士多德的理論和設疑“重物體比輕物體下落快嗎?”，讓學生通過分組實驗及演示實驗（牛頓管）解疑，理解什么是自由落體運動，明確物體做自由落體運動的條件。并得出做自由落體運動的不同物體，在同一地點從同一高度下落的快慢相同的結論。接著引導學生探究“自由落體運動是一種怎樣的運動呢？”，通過分組實驗對自由落體運動進行研究，得出自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。再提出“你能求出自由落體運動的加速度嗎?”，引導學生去研究，從而圓滿解決問題。
三、教學準備
(1)牛頓管、抽氣機；
(2)10套：紙片、鐵架臺、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點計時器（帶復寫紙片）、紙帶、重錘、海綿墊、接線板；長刻度尺。
四、教學過程
回顧學過的知識：復習勻加速直線運動的規(guī)律和判定，掌握其有關的一些公式。
引入新課：
在日常生活中，我們會看到這種現象：把硬幣和紙片舉到相同高度，硬幣的重量比紙片重，同時由靜止開始釋放。觀察哪個先落地？
�。ㄑ菔荆河矌藕图埰�
觀察結果：硬幣先落地
類似的現象在生活中還有很多，早在公元前4世紀，古希臘哲學家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們今天看來，他這個說法是否正確呢？
提問：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？（課后有伽利略的推論）
我們可以通過實驗研究這個問題，桌上有兩張紙片（同種材料，質量不同）觀察掉落在桌面的情況：
1、兩張紙平攤，同一高度，同時靜止釋放。
2、把質量小的紙捏成紙團，同一高度，同時靜止釋放。
（讓學生自己試一試）
我們通過觀察這個現象說明了什么？
可見，重的物體不一定下落得快，輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？
（學生：受空氣阻力的影響）
我們的神舟六號飛船返回時，為了安全的降落，一定的高度要打開降落傘來減速，利用的空氣的阻力。
正是由于有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。同學們想想看，如果沒有空氣阻力的影響，也就是在一個沒有空氣的空間里，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是什么樣子呢？
�。ㄑ菔九ｎD管）
看，這是一根玻璃管，管中的空氣已經用抽氣機抽掉了，里邊有一個金屬片和羽毛，觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
（觀察實驗）
定義：物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
要注意理解“自由”這兩個字：只受重力、初速度為零。
結合上面的實驗我們一起總結下，小結：如果沒有了空氣阻力，不同物體從同一高度做自由落體運動，它們的運動情況是相同的。
這種運動只在沒有空氣的空間里才能發(fā)生。不過，在存在空氣的空間里，如果空氣阻力的影響很小，物體的下落也可以近似看作自由落體運動。
亞里士多德是古希臘的圣人，恩格斯稱他是最博學的人。限于當時科技發(fā)展的水平，他在物理方面的論述，今天看來很多是不恰當的。但是，在兩千年前他能夠通過觀察、歸納，形成自己的一套理論體系，已經很不簡單了。我們應該正確評價他在科學發(fā)展史上的地位。
我們知道了什么是自由落體運動，下面我們繼續(xù)深入的分析這種運動。
�。ㄑ菔緦嶒灒簩Ⅻc火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上，讓紙帶穿過計時器，紙帶下方固定在重錘上，先用夾子夾住紙帶上方，使重物靜止在靠近計時器的下方，然后接通電源，待打點穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打出一系列小點，那么這些點記錄了重物的運動情況。）
下面大家結合學案來分析下紙帶。
提問：軌跡為直線還是曲線？
答：軌跡為一條直線，物體作直線運動。
提問：是勻速直線運動嗎？
答：在連續(xù)相等的時間內通過的位移不相等，逐漸的'增大，所以是加速直線運動。
提問：是勻加速嗎？是如何判斷出來的？
�。ㄌ崾荆夯貞浨懊鎸W過的勻變速直線運動規(guī)律：連續(xù)相等的時間內，物體通過的位移之差為定值。這是一個判斷公式，已知的=0.02秒。
答：可以測出連續(xù)相等的時間內，物體通過的位移之差為定值（在誤差允許的范圍內）。則物體做勻變速直線運動。
我們一起總結一下：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
提問：能求出自由落體運動的加速度嗎?
同樣根據上面的公式，我們對自由落體運動的加速度進行計算一下，大家選取不同的時間間隔來讀取數據。
通過多次測量計算：
�。�1）我們通常用g來表示自由落體加速度，也叫重力加速度，數值近似為9.8，重力加速度的方向總是豎直向下的。在實驗中，如果要獲得更精確的數據，還可以用頻閃照相來測量。
自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動，那么其運動規(guī)律與一般規(guī)律類似：
不同的物體在同一地點，從相同高度同時自由下落的物體，同時到達地面，根據，則它們的加速度是相同的。
應用：
1、大家看到課后的測定反應時間小實驗。
2、測量物體從一定高度的樓房掉下，已知落地時的速度，求高度和下落時間。
我們可以通過測量在連續(xù)相等的時間間隔內，物體通過的位移之差是否為一個定值。若為定值，則是勻變速直線運動。
《自由落體運動》優(yōu)秀教案2
一、自由落體運動
1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.
思考：不同的物體，下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區(qū)別是，空氣中存在著空氣阻力.對于一些密度較小的物體，例如降落傘、羽毛、紙片等，在空氣中下落時，受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體，如金屬球等，下落時，空氣阻力的影響就相對較小了.因此在空氣中下落時，它們的快慢就不同了.
在真空中，所有的物體都只受到重力，同時由靜止開始下落，都做自由落體運動，快慢相同.
2.不同物體的下落快慢與重力大小的關系
(1)有空氣阻力時，由于空氣阻力的影響，輕重不同的物體的下落快慢不同，往往是較重的物體下落得較快.
(2)若物體不受空氣阻力作用，盡管不同的物體質量和形狀不同，但它們下落的快慢相同.
3.自由落體運動的特點
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g).
4.自由落體運動的性質：初速度為零的勻加速直線運動.
二、自由落體加速度
1.自由落體加速度又叫重力加速度，通常用g來表示.
2.自由落體加速度的方向總是豎直向下.
3.在同一地點，一切物體的自由落體加速度都相同.
4.在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同.
規(guī)律：赤道上物體的重力加速度最小，南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大.
三、自由落體運動的運動規(guī)律
因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動.
1.速度公式：v=gt
2.位移公式：h= gt2
3.位移速度關系式：v2=2gh
4.平均速度公式： =
5.推論：h=gT2
問題與探究
問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設與猜想?
探究思路：物體在真空中下落時，只受重力作用，不再受到空氣阻力，此時物體的加速度較大，整個下落過程運動加快.在空氣中，物體不但受重力還受空氣阻力，二者方向相反，此時物體加速度較小，整個下落過程較慢些.
問題2 自由落體是一種理想化模型，請你結合實例談談什么情況下，可以將物體下落的運動看成是自由落體運動.
探究思路：回顧第一章質點的概念，談談我們在處理物理問題時，根據研究問題的性質和需要，如何抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復雜的問題得到簡化，進一步理解這種重要的科學研究方法.
問題3 地球上的不同地點，物體做自由落體運動的加速度相同嗎?
探究思路：地球上不同的地點，同一物體所受的重力不同，產生的重力加速度也就不同.一般來講，越靠近兩極，物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近，加速度就越小.
典題與精析
例1 下列說法錯誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動
B.若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向下
D.滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動
精析：此題主要考查自由落體運動概念的理解，自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動.選項A沒有說明是什么樣的物體，所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應為豎直向下，初速度為零的勻加速直線運動的速度都與時間成正比，但不一定是自由落體運動.
答案：ABCD
例2 小明在一次大雨后，對自家屋頂滴下的水滴進行觀察，發(fā)現基本上每滴水下落的時間為1.5 s，他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度.你知道小明是怎樣估算的嗎?
精析：粗略估計時，將水滴下落看成是自由落體，g取10 m/s2，由落體運動的規(guī)律可求得.
答案：設水滴落地時的速度為vt，房子高度為h，則：
vt=gt=101.5 m/s=15 m/s
h= gt2= 101.52 m=11.25 m.
綠色通道：學習物理理論是為了指導實踐，所以在學習中要注重理論聯系實際.分析問題要從實際出發(fā)，各種因素是否對結果產生影響都應具體分析.
例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m，則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)
精析：本題中的物體做自由落體運動，加速度為g=10 N/kg，并且知道了物體最后1 s的位移為25 m，如果假設物體全程時間為t，全程的位移為s，該物體在前t-1 s的時間內位移就是s-25 m，由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.
答案：設物體從h處下落，歷經的時間為t.則有：
h= gt2 ①
h-25= g(t-1)2 ②
由①②解得：h=45 m，t=3 s
所以，物體從離地45 m高處落下.
綠色通道：把物體的自由落體過程分成兩段，尋找等量關系，分別利用自由落體規(guī)律列方程，聯立求解.
自主廣場
基礎達標
1.在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時自由下落，則
A.在落地前的任一時刻，兩石塊具有相同的速度、位移和加速度
B.重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢
C.兩石塊在下落過程中的平均速度相等
D.它們在第1 s、第2 s、第3 s內下落的高度之比為1∶3∶5
答案：ACD
2.甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落，則在下落過程中
A.兩球速度差始終不變 B.兩球速度差越來越大
C.兩球距離始終不變 D.兩球距離越來越大
答案：AD
3.物體從某一高度自由落下，到達地面時的速度與在一半高度時的'速度之比是
A. ∶2 B. ∶1
C.2∶1 D.4∶1
答案：B
4.從同一高度處，先后釋放兩個重物，甲釋放一段時間后，再釋放乙，則以乙為參考系，甲的運動形式是
A.自由落體運動 B.勻加速直線運動a
C.勻加速直線運動ag D.勻速直線運動
答案：D
5.A物體的質量是B物體質量的5倍，A從h高處，B從2h高處同時自由落下，在落地之前，以下說法正確的是
A.下落1 s末，它們的速度相同
B.各自下落1 m時，它們的速度相同
C.A的加速度大于B的加速度
D.下落過程中同一時刻，A的速度大于B的速度
答案：AB
6.從距離地面80 m的高空自由下落一個小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s內的位移.
答案：35 m
綜合發(fā)展
7.兩個物體用長L=9.8 m的細繩連接在一起，從同一高度以1 s的時間差先后自由下落，當繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多長?
答案：0.5 s
8.一只小球自屋檐自由下落，在t=0.2 s內通過高度為h=2 m的窗口，求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)
答案：2.28 m
9.如圖2-4-1所示，豎直懸掛一根長15 m的桿，在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點A，當桿自由下落時，從桿的下端經過A點起，試求桿全部通過A點所需的時間.
(g取10 m/s2)
圖2-4-1
答案：1 s
《自由落體運動》優(yōu)秀教案3
教學目的：
1、理解什么是自由落體運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
2、理解什么是自由落體運動的加速度，知道它的方向，知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。
3、掌握自由落體運動的規(guī)律。
重點：
自由落體運動的特點
新課教學：
讓學生先自學后提出問題
1、 人們通常是怎樣看待自由落體運動的？
物體下落的快慢是由它們的重量的大小決定，重的物體下落快，輕的物體下落慢，（可以通過演示紙片和粉筆頭來加以說明）。
這種看法正確么？錯在什么地方？（輕的物體受到的阻力大，重的物體受到的阻力小上述說法不正確）。
2、 在沒有空氣阻力的'空間物體下落的快慢如何呢？
演示：
⑴、粉筆頭和小紙團下落
�、啤⑴ｎD管（也叫錢毛管）
實驗說明了什么？（不同物體下落快慢相同）
結論：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。
強調：
�、�、這種運動發(fā)生在真空中。
�、�、若空氣阻力很小，可忽略時，也可看作自由落體運動。
3、 自由落體運動是一個什么性質的運動呢？
回顧前面所學知識，怎樣判斷一個運動是否是勻變速運動呢？（△S=常數）
下面分析課本上的閃光照片
⑴、測出小球的位置坐標X
�、�、計算出相鄰兩個小球間的距離S
�、恰⒂嬎愠鱿噜徬嗟葧r間內的位移之差△S
比較各個△S可見都接近于２，若忽略誤差，可見△S相等，等于常數．即自由落體運動是一個勻變速運動．
由于初速度為零，所以自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動．
�。�、自由落體加速度大小、方向。
不同物體在同一地點，從同一高度同時自由下落，同時到達地面。由S=可知，加速度大小相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度，用g表示。
重力加速度的方向總是豎直向下的。
大�。翰煌胤綌抵挡煌�。如課本表格所示，由表中可見，重力加速度g隨緯度的升高而增大。
通常計算時：g=9.8m/s2
粗略計算時：g=10m/s2
5、自由落體運動的規(guī)律
因為自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以其規(guī)律都適用于自由落體運動，就是把a變成g，其公式如下：
�。謙＝gt
Ｓ=
�。謙2=2gs
練習：一個物體從h高處自由下落，經過最后１９６m所用的時間是４秒，若不計空氣阻力，求物體下落的總時間和下落的高度h。
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