自由落體教學設計

　　作為一位杰出的老師，通常需要準備好一份教學設計，教學設計把教學各要素看成一個系統，分析教學問題和需求，確立解決的程序綱要，使教學效果最優化。怎樣寫教學設計才更能起到其作用呢？以下是小編精心整理的自由落體教學設計，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。

自由落體教學設計1

　　【教材分析】

　　“自由落體運動”選自高一《物理》第二章“直線運動”的第八節，在學生認識了勻變速直線運動，掌握了勻變速直線運動的規律之后，課本把該節放在本章的最后一節，把自由落體運動作為初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這樣有利于學生形成知識的結構，避免死記公式。本節教學的重點和關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g，學生由于受日常經驗的影響，對重的物體落得快，輕的物體落得慢印象很深，所以做好演示實驗十分重要，除了牛頓管的實驗之外，還可以做一些小實驗，使學生明白，日常見到的現象是因為受到空氣阻力的影響的緣故，對“如果物體只受到重力，不同物體的加速度相同”有深刻的印象。

　　【教學設想】

　　教學時間為一課時，整節課的--圍繞“實驗現象──發現問題──探究問題──解決問題”的主線展開：

　　→科學的抽象、推測（真空中，如何?）→實驗驗證（牛頓管演示）→得出結論（自由落體定義）→問題提出（自由落體運動規律如何?）

　　通過這一系列的活動，調動學生自主學習的積極性，并使學生對科學探究有一定的了解。開始的小實驗很重要，是科學探究的入口處，所以教師一定要把握好演示的技巧，然后引導學生層層深入，激發學生的好奇心，使他們產生強烈的求知欲，積極主動地去探究問題。

　　【教學準備】

　　小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺、電火花計時器、重物、紙帶、直尺、課件。

　　【教學過程】

　　一、導入新課

　　師：我們學習了勻變速直線運動的規律，其規律可由三個公式體現出來（投影）。今天我和大家一起來研究一個勻變速直線運動的實例──自由落體運動。

　　師：同學們對“自由落體運動”其實并不陌生。

　　（演示實驗：將小鋼球由高處靜止釋放，指出小鋼球的運動就是自由落體運動。）

　　師：那么除了小鋼球的下落外，還有哪些運動是自由落體運動?自由落體運動有什么樣的特點和規律?這節課我們就來研究這個問題。

　　二、新課教學

　　（演示實驗：讓一張紙片與小鋼球同時自由下落，可看到什么現象?）

　　生：鋼球落得快。

　　師：對，這就是我們的生活經驗，似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結論，這也是公元前古希臘哲學家亞里士多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走了二千多年，距今三百多年前，伽利略為證明亞里士多德觀點的錯誤，做了大量的實驗。他拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上，使兩球由靜止同時下落，據亞里士多德的觀點，重球應該先落地，但實際上兩球同時落地。

　　師：請再看演示實驗，把剛才的紙揉成團，和小鋼球由靜止落下，同學們再觀察。

　　生：幾乎同時落地。

　　師：同一張紙，為什么形狀不一樣，其下落時間就不一樣呢?

　　生：這是因為空氣阻力的影響，把紙揉成團，所受的空氣阻力要比紙片所受的空氣阻力小得多，所以與小鋼球幾乎同時落地。

　　師：如果把質量、形狀不同的物體放在真空中，從同一高度自由下落，現象如何呢?讓我們做一個實驗。

　　（演示實驗：我這里有一個長約1米，一端封閉、另一端有開關的玻璃管（牛頓管），把形狀和質量不同的小金屬片、小羽毛等，放在玻璃管里。）

　　1、知識與技能

　　理解自由落體運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。

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

　　掌握自由落體運動規律。

　　2、過程與方法

　　由學生自主進行實驗探究，通過打點計時器記錄下運動的信息，定量地測定自由下落的加速度。

　　培養學生學會分析數據，利用實驗引導學生進行觀察、思考、討論和交流。

　　3、情感態度與價值觀

　　調動學生積極參與討論的興趣，培養邏輯思維能力及表達能力。

　　培養學生的團結協作精神，敢于提出自己的見解。

　　3、自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。

　　4、掌握自由落體運動規律，并能運用其解決實際問題。

　　理解自由落體運動條件及規律解決實際問題。

　　自由落體運動是自然界中廣泛存在的自由下落運動的理想化模型，有其廣泛性和特殊性。對自由落體運動進行深入具體的研究有利于學生更深刻地理解勻變速運動的規律。本節教材通過實驗探究的方式得到自由落體運動概念和規律。基于教材特點，本教案設計“以人為本”，突出探究的重要性，讓學生能力得到提升，體現物理教育在個性品質、好奇求知、質疑創新等方面的價值導向。

　　本課總體設計思想是：課堂通過簡單易行的實驗探究，尋找論據，經歷交流實驗結果和學生分析、討論，讓學生體會物體下落快慢與物體質量無關。通過“牛頓管”實驗，打點計時器實驗研究規律，在科學過程展示中推出學科知識，滲透科學思想方法，借助多媒體課件播放、實驗探究及教師解說，著力于撼動青年學生崇尚科學的情感，弘揚濃厚的物理課程文化。

自由落體教學設計2

　　【教學目的】：

　　1、通過觀察現象，了解分析物理規律的方法。

　　2、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。

　　3、理解什么是自由落體加速度，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、掌握自由落體運動的規律。

　　【器材及方法】：

　　1、器材：兩張大小不同的小紙片；粉筆頭；乒乓球；一個小鉤碼；牛頓管

　　2、方法：通過小實驗和邏輯推理啟發式教學。

　　【重點與難點】：

　　不同物體下落的加速度都是重力加速度。

　　【教學過程】：

　　一、什么是自由落體運動。

　　如圖：一個物體離地h高處，當把細繩剪斷，物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落，這種運動即為自由落體。問題：不同的物體下落的快慢是否相同呢？

　　實驗討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時從同高處下落，哪個先落地？（動手做）

　　現象：粉筆先落地。感覺：重的物體先落地。

　　實驗討論2、一個乒乓球和一個鉤碼同時從同高處下落，誰先落地？

　　現象：鉤碼先落地。感覺：重的物體先落地。

　　實驗討論3、把小紙片揉成團再重做實驗討論2。

　　現象：兩者差不多同時落地。

　　問題：物體下落的快慢是否由物體的重量有關？

　　首先我們來用一種巧妙的推理方法來進行推理：（討論）

　　1、假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。

　　2、而兩塊石頭的總重量最大，它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應如何？（答：整體下落速度最快）。

　　3、而如把兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖著而減慢；下落慢的會被下落快的拖著而加快，結果如何？（答：兩塊石頭的整體下落的速度應小于大石頭的速度，而大于小石頭的速度。）

　　4、這與重的物體先落地的結論矛盾。實驗：用牛頓管做實驗，大家看到：真空管內的形狀質量都不同的金屬片、小張片當管直立過來時，它們同時到過管底。

　　結論：說明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無關！我們不能僅用生活中的感知去推究物理規律，而應深刻分析，抓隹矛盾的主要方面，由實驗總結出本質的東西，得出物理規律。為什么會有這種結果呢？我們來看看自由落體運動的特點：

　　二、自由落體運動的特點：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。

　　1、條件：

　　①、物體只受重力作用；

　　②、從靜止開始下落。

　　2、運動性質：它是一種初速度為零的勻速直線運動。

　　3、運動規律：因為物體只受重力，據有：如果在相同地區，不同的物體的重力加速度都相同，則它們的運動速度和從同高度下落至地面的時間都相同，與物體的質量無關。

　　那么，不同的物體的重力加速度是否相同呢？

　　三、重力加速度。

　　1、重力加速度：物體只在重力作用下，自由下落的加速度。

　　2、實驗：測重力加速度的方法。課本第51頁圖2—24中是一個小球從某高度自由下落時用頻閃照相機（每隔相同時間照一張相片）從小球正面拍攝的，圖中的多個小球是同一個小球在不同時刻的位置疊加的結果，從圖中可讀出相鄰的時間里小球發生的位移。根據（T為頻閃照相機的拍攝時間），即可求出重力加速度。

　　3、根據用不同的小球重復實驗表明：同一地區，不同物體的重力加速度相同。

　　4、不同地區（緯度不同）物體的重力加速度略有不同。從書中表中可知：

　　①同一緯度地區重力加速度相同。

　　②緯度越高重力加速度越大。

　　③通常計算中，重力加速度取，粗略計算中取。

　　四、總結。

　　1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

　　2、不同物體的重力加速度在同地區相同，不同地區重力加速度與緯度有關。

　　3、自由落體運動的規律是，凡是初速度為零的勻加速直線運動的推論也適用于自由落體運動。

　　練習：

　　1、想測出一幢樓的高度，你用所學過的知識設計測量方案。

　　2、一個物體從塔頂自由下落，在到達地面前最后1秒內的位移是整個位移的9/25，求塔高。

　　3、求一個物體自由下落，從下落時起，第隔1秒鐘物體下落的高度之比。

自由落體教學設計3

　　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，培養學生解決實際問題、探求規律的能力，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，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律的重要方法和手段。

　　本節課的教學難點是掌握并靈活運用自由落體運動規律解決實際問題。

　　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律，

　　（3）培養學生分析和綜合、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律的重要方法和手段。

　　3、情感態度和世界觀

　　感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養學生嚴謹務實的科學態度。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。

　　五、教學過程

　　回顧學過的知識：復習勻加速直線運動的規律和判定，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？

　　（演示：硬幣和紙片）

　　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？

　　（演示牛頓管）

　　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，下面我們繼續深入的分析這種運動。

　　（演示實驗：將點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？

　　（提示：回憶前面學過的勻變速直線運動規律：連續相等的時間內，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，那么其運動規律與一般規律類似：

　　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。

自由落體教學設計4

　　一、教學任務分析

　　《自由落體運動》是勻變速直線運動規律在實際中的一個具體應用。重點放在科學探究過程的實踐、科學方法的運用和相關知識的靈活應用上，對改變學生學習方式來說具有重要的意義。

　　學習本節內容所需準備的知識和技能主要有：

　　（1）勻變速直線運動的規律；

　　（2）會用dis實驗測量勻加速直線運動的加速度。

　　將自由落體運動的內容分成若干個子課題，學生分組，并認領探究的課題。

　　通過子課題1引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關，得出自由落體運動的定義；

　　通過子課題2和專題3得出自由落體運動的性質和重力加速度。

　　通過實例分析，掌握自由落體的規律，解決生活實際中的簡單問題。

　　本節內容采用學習包的形式編寫，目的在于改變傳統的教與學的方式，在教師指導下，學生通過自主活動，做到“資料自己找，實驗自己做，問題自己答，小結自己寫，效果自己評”，在探究活動中體驗合作探究的學習過程、認識研究性學習的特點，感悟科學方法的應用和科學態度對探究的成功的重要作用，為今后的持續發展奠定基礎。

　　二、教學目標

　　1、知識與技能

　　（1）知道自由落體運動的定義。

　　（2）理解自由落體運動的性質。

　　（3）知道自由落體運動的實際意義。

　　（4）知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點重力加速度略有不同。

　　（5）掌握自由落體運動的規律，能用規律解決生活實際中的簡單問題。

　　2、過程與方法

　　（1）在探究自由落體運動的過程中，通過小組成員間分工合作，獲取、搜集、處理、表達信息的過程，感受科學探究的一般過程和方法。

　　（2）在運用網絡、多媒體和dis等手段進行探究活動的過程中，感受信息技術對探究活動的支撐作用。

　　（3）通過對自由落體運動實際意義的分析，認識理想模型這一科學方法。

　　（4）通過用頻閃照片研究落體運動的性質、實驗測量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過程，經歷動手實驗、觀察、數據處理分析等研究過程。

　　3、情感、態度與價值觀

　　（1）通過對落體運動快慢爭論的物理學史介紹，領略伽利略對科學嚴謹執著的態度和敢于對前人，尤其是權威大膽質疑的精神，激發探究的興趣和欲望。

　　（2）通過對伽利略落體運動研究過程的物理學史介紹，體驗和學習“提出假設-數學推理-實驗驗證”的科學方法，感悟科學方法在人類認識自然和應用中的作用。

　　（3）通過小組成員間根據子課題研究內容，明確各自擔任的角色和任務，在探究的過程，體驗具體分工、合作的愉悅和經驗，增強責任感，樂于與人合作，并善于與人合作。

　　三、教學重點和難點

　　重點：

　　（1）物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關。

　　（2）自由落體運動的性質是初速為零的勻加速直線運動，加速度是g 。

　　難點：自由落體運動的規律及其應用。

　　四、教學資源

　　1、器材：五分硬幣和紙片、錢毛管和抽氣機、頻閃照片、dis多種傳感器、書簽、反應時間尺、計算器、其他器材等。

　　2、internet 網絡、圖書資料等。

　　3、自制課件。

　　五、教學設計思路

　　本設計的內容主要包括四個方面：一是自由落體運動的定義；二是自由落體運動的性質；三是測量自由落體運動的加速度；四是自由落體運動的規律及其應用。

　　本設計的基本思路是：學生組成小組，在教師的指導下根據總課題自由落體運動提出系列性問題或子課題，然后通過學生自主學習、查找資料、交流討論、探究實驗解決問題，最后進行小結、交流和評價。

　　本設計要突出的重點是：物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關；自由落體運動的性質是初速為零的勻加速直線運動，加速度是g 。

　　方法是：通過專題1，紙片和硬幣實驗、錢毛管實驗、月球實驗介紹、亞里士多德和伽利略關于落體運動快慢的爭論的介紹，引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關；通過專題2和專題3，讓學生通過初步觀察、提出猜想、設計方案、實驗驗證等過程得出自由落體運動的性質是初速為零的勻變速直線運動，加速度是g 。

　　本設計要突破的難點是：自由落體運動的規律及其應用。

　　方法是：通過制作反應時間尺測量反應時間和滴水法測重力加速度等實例分析，掌握用規律解決生活實際中的簡單問題。

　　本設計重視概念和規律的形成過程以及伴隨這一形成過程的科學方法和物理學史的教育，著重培養學生獲取、搜集、處理、表達信息的能力以及觀察、分析、推理的能力。

　　完成本設計的教學任務需2～3課時。

　　六、教學流程

　　1、教學流程圖

　　2、流程圖說明

　　情景實驗和設問

　　通過演示實驗，以“馬路邊夾錢騙術”創設情景，指出落體運動是生活中常見的一種運動，提出“落體運動具有怎樣的性質和規律”的問題，激發學生的興趣和探究欲望。

　　活動i和活動ii學生分組和探索研究

　　通過對學生進行分組、確定子課題及研究內容、明確角色和任務分工。學生在課前利用網絡資源和書籍資料，自主研究、制定課題計劃書和進度表，并將搜集到的資料匯總、分析、整合，初步做成ppt 、網頁、作品等形式。然后，小組內部進行交流和觀看成果，進一步修改和完善課件或作品。

　　活動iii子課題展示

　　通過學生分組展示和交流研究成果，得出自由落體運動的定義、運動性質和重力加速度，引入理想模型、“提出假設-數學推理-實驗驗證”等物理思想和科學方法。

　　活動iv師生評價

　　由教師和學生組成課題評審團，一方面對學生開題研究方案進行評審，另一方面以投票方式對各組成果進行評議，根據成果交流情況評出創意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見，評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。

　　活動v 、活動vi和活動vii自由落體運動的規律及其應用

　　通過“大家談”的方式，讓學生小結自由落體規律。然后，教師通過實例1和實例2的分析，進一步理解自由落體運動的規律在實際生活中的應用。

　　問題設計方案

　　通過設置課后思考題，鼓勵學生制作反應尺測量反應時間，測量不同人群的反應時間（性別，年齡，職業等），研究采集到的數據，總結反應時間跟哪些因素有關，實現“帶著問題進課堂、帶著問題出課堂”的教學設計意圖。

　　七、教學案例

　　（一）課前準備

　　1、學生方面所做的準備

　　學生分組：以自愿結合為原則，每4～6人分為一組。

　　角色和任務分工：根據自身的特點，學生自主選擇和承擔對應子課題的各項任務。每組可設資料搜集員，整理員、展示員，實驗員、制作發明員、組長（兼）等。

　　課題選題：包括教師指定選題和學生自主選題。教師可根據學生的知識水平和研究能力，可以提供一系列可操作的課題供學生選擇，也可以由學生自主選擇有興趣、能操作的課題，然后填寫選題意向表。“

　　其他課題：需由指導老師主持開題評審會對學生課題研究方案進行評審。

　　2、教師方面所做的準備

　　創設學習的情境：從本節課的生活背景出發，激發學生學習自由落體運動的興趣。

　　編寫課前導學：學生自主學習應考慮時間的合理性，高中生課后作業較多，為了讓學生有寬裕的課前自主時間，開展研究性學習。教師應根據具體要求，編寫了“課前導學”，在“課前導學”中為學生提供了學法指導，針對所學內容，提供一些相關的學習方法（盡量實用、豐富些）讓學生參考，重在引導學生圍繞重點、難點展開思考，發現疑點，提高學習效率。

　　教師搜集選題意向表：按照學生的意向分組，最后宣布分組名單。

　　各課題組制定研究方案，自主開展研究活動：鼓勵學生把發現的問題和別人交流討論，并認真填寫研究過程的記錄表格。教師可指導學生利用工具書，網絡、圖書館等輔助手段去解決問題（學會搜集信息，與人的終身學習休戚相關）。實再解決不了的（包括學生課前自學時發現的其它問題），由每組的組長把問題反饋給教師，然后匯總給課代表（作簡單統計），再反饋給任科老師。通過反饋，讓每個學生都有機會暢所欲言，尊重其權利。

　　成立課題評審團：由每個課題組的一名代表和指導老師組成評審團，一方面對學生開題研究方案進行評審，另一方面以投票方式對各組成果進行評議，根據成果交流情況評出創意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見。評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。

　　（二）主要教學過程

　　1、學生分組交流各自專題的研究結果（以下課題供參考）

　　子課題1：關于落體運動快慢的爭論

　　問題：輕重不同的物體下落快慢相同嗎？

　　實驗：

　　a．紙片和硬幣。

　　b．紙片揉成團和硬幣。

　　c．錢毛管實驗。

　　d．月球實驗介紹。

　　e．物理學史：介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。

　　小結：物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關，從而得出自由落體的定義。

　　教師進一步指出：

　　（1）自由的含義：不受空氣阻力的作用。

　　（2）自由落體運動的條件：初速為0（從靜止開始下落），只受重力作用。

　　（3）實際意義：在處理實際問題時，如果落體運動的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略，則可以看成是自由落體運動。這種為了突出問題的本質，采取抓住事物的主要因素，忽略次要因素的方法成為理想模型法。

　　子課題2：自由落體運動性質的研究

　　初步觀察落體運動的特點：得出其是初速為0的加速運動。

　　提出猜想：自由落體運動是初速為0的勻加速運動嗎？

　　設計方案。

　　實驗驗證。

　　展示自由落體運動的頻閃照片，介紹研究方法。

　　物理學史：介紹伽利略對落體運動性質的研究過程（提出假設－數學推理－斜面實驗）。

　　小結：自由落體運動是初速為0的勻加速運動。

　　子課題3：測量自由落體運動的加速度

　　（1）重力加速度的定義：教師可指出當我們學完牛頓第二定律后，再回過頭來推導為什么自由落體運動的加速度是g 。

　　（2）方向：豎直向下。

　　（3）大小：設計方案測量自由落體運動物體重力加速度的數值：例如稱重法，滴水法，dis實驗（光電門，位移傳感器，力傳感器）等。

　　（4）通過表格比較不同地方的重力加速度，找出規律，指出標準值的含義。

　　（其他子課題）略

　　2、師生評價

　　對學生開題研究方案進行評審，并以投票方式對各組成果進行評議，根據成果交流情況評出創意獎、特別獎等各獎項，進行表彰和鼓勵，并提出改進意見。評獎面可適當大一些，主要起鼓勵作用。

　　3、自由落體運動的規律及其運用

　　（1）學生小結自由落體的規律，得出計算公式。

　　（2）實例1分析：破解“夾錢”騙術。

　　模擬實驗：夾書簽。教師指出這個實驗可以檢驗人反應的靈敏程度，引出反應時間概念。

　　教師拿出一根神秘的尺子檢測學生，直接得出反應時間，讓學生猜一猜這把尺子的奧秘。引導學生分析測量方法，布置課后繼續研究工作。

　　（3）實例2分析：滴水法測重力加速度。我們先在水龍頭下放一個盤子，調節水龍頭閥

　　門，使第一個水滴到盆子的瞬間，第二個水滴正好從閥門處開始下落（邊聽水滴碰盤子的響聲邊注視閥門處的水滴），問需要測出哪些物理量，就可以測出重力加速度，并寫出計算公式。

　　4、課后研究

　　制作反應尺，測量反應時間：測量不同人群的反應時間（性別，年齡，職業等），研究采集到的數據，總結反應時間根哪些因素有關？

自由落體教學設計5

　　一、教學目標

　　1、理解自由落體運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動

　　2、明確物體做自由落體運動的條件

　　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、培養學生實驗、觀察、推理、歸納的科學意識和方法

　　5、通過對伽利略自由落體運動研究的學習，培養學生抽象思維能力，并感受先輩大師崇尚科學、勇于探索的人格魅力

　　二、重點難點

　　理解在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同是本節的重點

　　掌握并靈活運用自由落體運動規律解決實際問題是難點

　　三、教學方法

　　實驗—觀察—分析—總結

　　四、教具

　　牛頓管、抽氣機、電火花計時器、紙帶、重錘、學生電源、鐵架臺

　　五、教學過程

　　(一)、課前提問:初速為零的勻加速直線運動的規律是怎樣的？

　　vt=at

　　s =at2/2

　　vt2 =2as

　　(二)、自由落體運動

　　演示1：左手擲一金屬片，右手擲一張紙片，在講臺上方從同一高度由靜止開始同時釋放，讓學生觀察二者是否同時落地、然后將紙片捏成紙團,重復實驗,再觀察二者是否同時落地、

　　結論：第一次金屬片先落下，紙片后落下，第二次幾乎同時落下。

　　提問：解釋觀察的現象

　　顯然，空氣對紙的阻力影響了紙片的下落，而當它被撮成紙團以后，阻力減小，紙片和金屬片才幾乎同時著地。

　　假設紙片和金屬片處在真空中同時從同一高度下落，會不會同時著地呢？

　　演示2：牛頓管實驗

　　自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

　　顯然物體做自由落體運動的條件是：

　　（1）只受重力而不受其他任何力，包括空氣阻力。

　　（2）從靜止開始下落

　　實際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不計，物體的下落也可以看做自由落體運動。

　　（三）自由落體運動是怎樣的直線運動呢？

　　學生分組實驗（每二人一組）

　　將電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，先用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器下放，然后接通電源，松開紙帶，讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列小點。

　　運用該紙帶分析重錘的運動，可得到：

　　1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

　　2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2

　　(四)自由落體加速度

　　1、學生閱讀課文

　　提問：什么是重力加速度？標準值為多少？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規律？

　　（1）在地球上同一地點，一切物體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頁表格可知，緯度愈高，數值愈大。

　　（3）在通常的計算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的計算中，還可以把g取作10m/s2

　　(五)自由落體運動的規律

　　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）課外作業

　　1、閱讀《伽利略對自由落體運動的研究》

　　2、教材第38頁練習八（1）至（4）題

自由落體教學設計6

　　一、教學目標

　　1、知識與技能

　　(1)認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

　　(2)能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析。

　　(3)知道什么是自由落體的加速度，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)掌握如何從勻變速直線運動的規律推出自由落體運動規律，并能夠運用自由落體規律解決實際問題。

　　(5)初步了解探索自然規律的科學方法，重點培養學生的實驗能力和推理能力。

　　2、過程與方法

　　(1)會根據現象進行合理假設與猜想的探究方法。

　　(2)會利用實驗數據分析并能歸納總結出物理規律的方法。

　　3、情感態度與價值觀

　　(1)通過指導學生探究，調動學生積極參與討論，培養學生學習物理的濃厚興趣。

　　(2)滲透物理方法的教育，在研究物理規律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。

　　(3)培養學生的團結合作精神和協作意識，敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。

　　二、教學重難點

　　重點：

　　1、自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。

　　2、掌握自由落體運動的規律，并能運用其解決實際問題。

　　難點：理解并運用自由落體運動的條件及規律解決實際問題。

　　三、教學過程

　　1、新課導入

　　這一環節采用游戲導入，教師在課前需要設計制作好“測反應時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標上自由下落對應長度所用的時間)。

　　師：一般情況下，刻度尺是用來測量什么物理量的?

　　生：測量物體長度的!

　　師：大家看到我手里的這把尺子了沒有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣，有特殊的功能，它可以測量出你的反應時間。不信?我請幾位同學上來試試。

　　找幾名同學上來做這個實驗。可通過比比誰的反應時間短來調動學生的積極性。

　　師：相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時間呢?是根據什么原理呢?我可以告訴大家，尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運動特點制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運動。

　　師：像尺子下落這樣的運動是一種常見的運動。掛在線上的重物，如果把線剪斷，它就在重力的作用下，沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊，在重力的作用下也沿著豎直方向下落。

　　師：不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結合日常生活經驗回答問題。

　　生：不同物體下落快慢應該是不一樣的，下落快慢應該是由質量決定，質量大的下落快，質量小的下落快慢。

　　師：這位同學回答得對不對呢?大家看我來做幾個實驗。

　　演示實驗

　　(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放，結果金屬片先著地。教師不發表意見，繼續做實驗。分別將實驗內容和實驗結果板書在黑板上。

　　(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團，再次與硬幣同時釋放，結果兩者幾乎同時落地。

　　(3)將兩個完全一樣的紙片，一個捏成團，一個平展，則紙團下落快。

　　師：物體下落快慢是由質量決定嗎?

　　生：不是的!

　　師：為什么這樣說?

　　生：第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題，特別是第3個問題，質量一樣卻下落有快慢之分。

　　師：那你現在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?

　　生：我想應該是空氣阻力。

　　猜想

　　師：如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力，那么在沒有空氣阻力，物體的下落快慢應該是一樣的，這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。

　　驗證—牛頓管實驗

　　師：剛才的實驗現象驗證了我們的猜想，在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下，所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。

　　師：1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放，它們同時落在月球表面，這是通過電視轉播過的。

　　2、新授環節

　　(1)自由落體運動

　　師：物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落，它的受力情況有什么特點?

　　生：沒有空氣阻力，則物體只受重力。

　　師：很好!物理學中把這種只受重力作用，由靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。

　　自由落體運動：在只受重力的情況下，由靜止開始下落的運動。

　　師：我們日常生活中見到的落體運動是自由落體運動嗎?比如開始測反應時間的尺子的下落運動是自由落體運動嗎?

　　生：肯定不是，因為在地球表面大氣層內，沒有空氣的情況是不存在的。

　　師：說得很好!在我們的日常生活環境下，自由落體運動是不存在的，只是一種理想運動模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運動近似看作自由落體運動。什么樣才叫做阻力影響不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。

　　近似條件：一般情況下，密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運動。

　　(2)自由落體運動的運動規律

　　師：做自由落體運動的物體的運動規律是什么呢?速度隨時間是如何變化的?位移隨時間又是如何變化的，我們該如何來研究它的運動規律呢?

　　生：利用打點計時器。先選擇一個物體，這個物體必須密度大，實心，體積不要太大，這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運動近似看成自由落體運動。接著用打點計時器來研究物體的運動規律。

　　師：請同學們自己設計并進行實驗，將紙帶的處理結果告訴我。

　　學生設計、操作并處理實驗結果

　　總結分析運動規律

　　師：實驗結論是什么?

　　生：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

　　師：如何得出這個結論?

　　生：根據實驗得到的紙帶，我猜想它是勻加速運動。于是我用勻變速直線運動的運動規律

　　來驗證紙帶，結果證明自由落體運動是勻變速直線運動。

　　師：回答得非常正確!自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，這個結論我們要牢記。

　　師：那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?

　　生：我所算得的結果在9、4左右，方向是豎直向下，因為物體是豎直向下勻加速的，所以加速度方向應該與速度方向相同，豎直向下。

　　師：其他同學的結果呢?

　　生：我的也差不多。

　　關鍵點提問

　　師：大家用的是質量不同的重錘做的實驗，為什么求出來的加速度結果差不多呢?

　　生：雖然重錘質量不同，但由于空氣阻力影響較小，均可以近似成自由落體運動，而我們已經知道：所有物體做自由落體運動的運動情況是完全一樣的。所以測出來的結果差不多是符合事實的。

　　總結歸納重力加速度

　　師：同學們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度，用g表示。精確的實驗發現，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：

　　1、緯度越高，g越來越大;

　　2、同一緯度，高度越大，g越小。一般的計算中可以取9、8m/s2或10m/s2，如果沒有特殊說明，都按9.8m/s2計算。

　　3、鞏固練習

　　例1、下列說法正確的是(BD)

　　A、物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動

　　B、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動

　　C、從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，不能看成自由落體運動。

　　D、從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，因為阻力與重力相比可以忽略，所以能看成自由落體運動。

　　例2、下列說法不正確的是(A)

　　A、g是標量，有大小無方向。

　　B、地面不同地方g不同，但相差不大。

　　C、在同一地點，一切物體的自由落體加速度一樣。

　　D、在地面同一地方，高度越高，g越小。

　　例3、AB兩物體質量之比是1：2，體積之比是4：1，同時從同一高度自由落下，求下落的時間之比，下落過程中加速度之比。

　　解：因為都是自由落體運動，高度一樣，所以下落時間一樣，1：1;下落過程加速度也一樣都是g，1:1

　　例4、質量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求

　　1、經過多長時間落地?

　　2、第一秒和最后一秒的位移。

自由落體教學設計7

　　重點與剖析

　　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，發現基本上每滴水下落的時間為1.5s，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10m/s2，由落體運動的規律可求得。

　　答案：設水滴落地時的速度為vt，房子高度為h，則：

　　vt=gt=101.5m/s=15m/s

　　h=gt2=101.52m=11.25m。

　　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，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1s下落了25m，則物體從多高處自由下落？（g取10m/s2）

　　精析：本題中的物體做自由落體運動，加速度為g=10N/kg，并且知道了物體最后1s的位移為25m，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—1s的時間內位移就是s—25m，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=gt2①

　　h—25=g（t—1）2②

　　由①②解得：h=45m，t=3s

　　所以，物體從離地45m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1s、第2s、第3s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1s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、1∶2

　　B、1∶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a

　　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1s末，它們的速度相同

　　B、各自下落1m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80m的高空自由下落一個小球，若取g=10m/s2，求小球落地前最后1s內的位移。

　　答案：35m

　　綜合發展

　　7、兩個物體用長L=9.8m的細繩連接在一起，從同一高度以1s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：0.5s

　　8、一只小球自屋檐自由下落，在t=0.2s內通過高度為h=2m的窗口，求窗口的頂端距屋檐多高？（取g=10m/s2）

　　答案：2.28m

　　9、如圖2—4—1所示，豎直懸掛一根長15m的桿，在桿的下方距桿下端5m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10m/s2）

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