探究自由落体运动教学设计（推荐）_探究自由落体运动教案

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探究自由落体运动教学设计

凤霞中学 覃毅锋

一、教学目标 知识与技能

1．了解关于自由落体运动探究过程的史实。

2．理解物体下落过程中空气阻力对物体运动的影响。3．理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件。4．初步了解探索自然规律的科学方法。培养学生的观察、概况能力。过程与方法

1.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、2.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主要矛盾，透过现象看事物本质。

二、重点难点

重点：探究自由落体运动的过程及自由落体运动的概念。难点：物体下落快慢与物体质量无关。

三、教具学具准备

铁架台、打点计时器、刻度尺、重锤。

四、教学教程 1.课程引入

师：同学们，秋天是个美丽的季节，我们可以看到落叶飘零，熟透的苹果会从树上掉落下来，或者滴落的雨水，那么这几种运动有什么共同点呢？ 生：从高的地方落到低的地方，从静止开始。

师：没错，像落叶那样由静止开始从高处落到地处的运动就叫做落体运动。（板书：落体运动）你们还见过有哪些落体运动呀？ 生：雪花飘落，雨滴下落，跳伞…… 2.进入新课（1）提出问题

①现实生活当中是果实掉落的快还是树叶掉落得快？

②现实生活当中是重的物体掉落的快还是轻的物体掉落得快？ 生：果实下落更快，重的物体下落更快（2）实验验证 师：关于落体运动规律的猜想，早在2000多年前，古希腊著名学者亚里士多德就提出自己的观点。亚里士多德认为重的物体下落得快。（板书：亚氏：物体越重，下落越快）这符合我们生活中的现象吗？ 生：符合。

师：那这个结论是正确的吗？我们用一个小实验来验证一下。[实验Ⅰ]：硬币和展开的纸片同时从同一高度由静止开始下落。[实验Ⅱ]：纸团和展开的纸片同时从同一高度由静止开始下落。[实验Ⅲ]：硬币和贴纸的硬币同时从同一高度由静止开始下落。视频演示实验，引导学生观察并得出相应结论。结论：

[实验Ⅰ]：越重的物体落得越快。

[实验Ⅱ]：一样重的物体，下落情况不一样。[实验Ⅲ]：质量不同的物体，下落一样快。

师：从上述实验，我们得出亚氏的理论是错误的。物体的下落情况与它本身的质量是无关的。其实刚才我们做的实验早在几百年前就有人做过，同学们知道是谁吗？他做了一个什么实验呢？ 生：伽利略，做了比萨斜塔铁球实验。

师：没错，意大利著名的物理学家、天文学家伽利略通过比萨斜塔实验推翻了亚里士多德的观点。用实验来研究科学就是他首创的，为以后的科学发展作出极大贡献。那下面我们来简单了解一下伽利略的铁球实验。①实验里的两个铁球，A球质量大于B球质量，根据亚氏理论，B球速度应该小于A球速度。

②用铁条将 A球与B 球连接，整体比原两球都要重，那么整体的下落速度会比原A球更快。

③但是，如用铁条将 A球与B 球连接，速度小的 B球就会牵制速度大的 A球，从而使整体的下落速度会比原A球更慢。

同一假设条件，通过合理推论，得出两个相互矛盾的结论。—— 推谬法（3）牛顿管实验

师：理论推导和实验都说明不是越重的物体落得越快！但现实生活中我们可以看到果实的确比树叶下落得快！怎么解释呢？是不是有什么关键的因素我们没有考虑到呢？同学们觉得这个关键因素可能是什么呢？ 生：可能是空气阻力对运动造成影响。

师：那到底空气阻力是不是整个事件的原因呢？我们再通过一个实验来验证一下。大家看到的视频里的这个就是牛顿管，玻璃管的一端装有阀门，里面有两个小物体，一个金属片和一片羽毛哪个比较重？（金属片）现在牛顿管里面是充满空气的，看看哪个下落得快？（金属片下落更快），现在把里面的空气抽掉，形成一个真空状态，大家觉得下落情况又是怎样呢？一起来观察一下。（同时落地）

师：下面我们来讨论一下，这两次实验有什么相同有什么不同的地方呢？ 生：两次实验下落的物体都是金属片和羽毛，但一次是有空气的状态下，另一次是真空状态。

师：物体在有空气的状态下和真空状态下下降，有什么区别？ 生：空气状态下物体受到空气阻力，真空状态下没有。

师：所以我们可以知道，现实生活当中，苹果比树叶下落更快等类似现象的原因是：空气阻力。就是说：如果没有空气阻力，同一高度静止 下落的一切物体，其下落情况都是一样的。消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。它有哪两个条件？（板书：自由落体条件：①只受重力作用②从静止开始下落，即:初速度等于0）

演示：手中自由释放粉笔、下抛、上抛、斜抛、平抛粉笔，让学生判断哪个是自由落体运动，强调自由落体运动的条件。（4）课堂练习

1.下列运动中不能看成自由落体运动的是（）A.从树上静止掉落的苹果的运动 B.小铁球从静止开始下落的运动 C.从静止开始下落的纸片的运动 D.从二楼静止释放的木箱的运动 答案：C 师：在地面上不受空气阻力作用的运动物体是不存在的。

但在物体自由下落过程中，若空气阻力远小于重力，则空气阻力可以忽略不计。（注意：是忽略而不是不受）

一张纸所受的空气阻力相对于纸的重力是不能忽略的,所以,纸张的下落不能看做自由落体运动。

2.一枚铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落，总是铁定先落地，这是因为()A．铁定比棉花团重 B．棉花团受到空气阻力的影响大 C．铁定比棉花团密度大 D．棉花团的体积大 答案：B 3.甲、乙两物体的质量之比为1：4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是()A.甲比乙先着地 B．乙比甲先着地 C.甲和乙同时落地 D．不能确定谁先着地 答案：C 4.(双项)A同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面，苹果先着地，下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动

B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 答案：CD（5）研究自由落体运动

师：对于自由落体运动，我们有哪些方法来获得（测量到）它的运动信息？

生：利用打点计时器纸带法。

师：下面我请两位同学上来协助我完成这一个实验。

完成实验，得到一段纸带，让协助的同学观察并告诉同学们纸带上的点的情况。

师：自由落体运动的轨迹是怎样的? 生：自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变 师：重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化? 生：连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度；

师：那速度到底是怎样变化，而加速度又到底是多少呢？我们下节课再来讨论。

五、板书设计

一、落体运动

亚里斯多德：物体越重，下落越快。伽利略：下落运动情况与质量无关。

自由落体运动：（1）仅受重力（2）从静止开始运动，即初速度为0