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高中物理自由落体教学设计
作为一位杰出的教职工，时常要开展教学设计的准备工作，教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。教学设计要怎么写呢？下面是小编精心整理的高中物理自由落体教学设计，欢迎阅读与收藏。
高中物理自由落体教学设计 篇1
【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。
【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。
【重点与难点】：
不同物体下落的加速度都是重力加速度。
【教学过程】：
一、什么是自由落体运动。
如图：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。问题：不同的物体下落的快慢是否相同呢？
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）
现象：粉笔先落地。感觉：重的物体先落地。
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？
现象：钩码先落地。感觉：重的物体先落地。
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。
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：（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。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。
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页图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，图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，从图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。
高中物理自由落体教学设计 篇2
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、数学图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。
高中物理自由落体教学设计 篇3
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。
五、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）
我们的神舟六号飞船返回时，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。
高中物理自由落体教学设计 篇4
一、教学任务分析
《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上，对改变学生学习方式来说具有重要的意义。
学习本节内容所需准备的知识和技能主要有：
（1）匀变速直线运动的规律；
（2）会用dis实验测量匀加速直线运动的加速度。
将自由落体运动的内容分成若干个子课题，学生分组，并认领探究的课题。
通过子课题1引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关，得出自由落体运动的定义；
通过子课题2和专题3得出自由落体运动的性质和重力加速度。
通过实例分析，掌握自由落体的规律，解决生活实际中的简单问题。
本节内容采用学习包的形式编写，目的在于改变传统的教与学的方式，在教师指导下，学生通过自主活动，做到“资料自己找，实验自己做，问题自己答，小结自己写，效果自己评”，在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点，感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用，为今后的持续发展奠定基础。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道自由落体运动的定义。
（2）理解自由落体运动的性质。
（3）知道自由落体运动的实际意义。
（4）知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。
（5）掌握自由落体运动的规律，能用规律解决生活实际中的简单问题。
2、过程与方法
（1）在探究自由落体运动的过程中，通过小组成员间分工合作，获取、搜集、处理、表达信息的过程，感受科学探究的一般过程和方法。
（2）在运用网络、多媒体和dis等手段进行探究活动的过程中，感受信息技术对探究活动的支撑作用。
（3）通过对自由落体运动实际意义的分析，认识理想模型这一科学方法。
（4）通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程，经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。
3、情感、态度与价值观
（1）通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍，领略伽利略对科学严谨执着的态度和敢于对前人，尤其是权威大胆质疑的精神，激发探究的兴趣和欲望。
（2）通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍，体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法，感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。
（3）通过小组成员间根据子课题研究内容，明确各自担任的角色和任务，在探究的过程，体验具体分工、合作的愉悦和经验，增强责任感，乐于与人合作，并善于与人合作。
三、教学重点和难点
重点：
（1）物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关。
（2）自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动，加速度是g 。
难点：自由落体运动的规律及其应用。
四、教学资源
1、器材：五分硬币和纸片、钱毛管和抽气机、频闪照片、dis多种传感器、书签、反应时间尺、计算器、其他器材等。
2、internet 网络、图书资料等。
3、自制课件。
五、教学设计思路
本设计的内容主要包括四个方面：一是自由落体运动的定义；二是自由落体运动的性质；三是测量自由落体运动的加速度；四是自由落体运动的规律及其应用。
本设计的基本思路是：学生组成小组，在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题，然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题，最后进行小结、交流和评价。
本设计要突出的重点是：物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关；自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动，加速度是g 。
方法是：通过专题1，纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍，引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关；通过专题2和专题3，让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动，加速度是g 。
本设计要突破的'难点是：自由落体运动的规律及其应用。
方法是：通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析，掌握用规律解决生活实际中的简单问题。
本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育，着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。
完成本设计的教学任务需2～3课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情景实验和设问
通过演示实验，以“马路边夹钱骗术”创设情景，指出落体运动是生活中常见的一种运动，提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题，激发学生的兴趣和探究欲望。
活动i和活动ii学生分组和探索研究
通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料，自主研究、制定课题计划书和进度表，并将搜集到的资料汇总、分析、整合，初步做成ppt 、网页、作品等形式。然后，小组内部进行交流和观看成果，进一步修改和完善课件或作品。
活动iii子课题展示
通过学生分组展示和交流研究成果，得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度，引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。
活动iv师生评价
由教师和学生组成课题评审团，一方面对学生开题研究方案进行评审，另一方面以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见，评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。
活动v 、活动vi和活动vii自由落体运动的规律及其应用
通过“大家谈”的方式，让学生小结自由落体规律。然后，教师通过实例1和实例2的分析，进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。
问题设计方案
通过设置课后思考题，鼓励学生制作反应尺测量反应时间，测量不同人群的反应时间（性别，年龄，职业等），研究采集到的数据，总结反应时间跟哪些因素有关，实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。
七、教学案例
（一）课前准备
1、学生方面所做的准备
学生分组：以自愿结合为原则，每4～6人分为一组。
角色和任务分工：根据自身的特点，学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员，整理员、展示员，实验员、制作发明员、组长（兼）等。
课题选题：包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力，可以提供一系列可操作的课题供学生选择，也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题，然后填写选题意向表。“
其他课题：需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。
2、教师方面所做的准备
创设学习的情境：从本节课的生活背景出发，激发学生学习自由落体运动的兴趣。
编写课前导学：学生自主学习应考虑时间的合理性，高中生课后作业较多，为了让学生有宽裕的课前自主时间，开展研究性学习。教师应根据具体要求，编写了“课前导学”，在“课前导学”中为学生提供了学法指导，针对所学内容，提供一些相关的学习方法（尽量实用、丰富些）让学生参考，重在引导学生围绕重点、难点展开思考，发现疑点，提高学习效率。
教师搜集选题意向表：按照学生的意向分组，最后宣布分组名单。
各课题组制定研究方案，自主开展研究活动：鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论，并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书，网络、图书馆等辅助手段去解决问题（学会搜集信息，与人的终身学习休戚相关）。实再解决不了的（包括学生课前自学时发现的其它问题），由每组的组长把问题反馈给教师，然后汇总给课代表（作简单统计），再反馈给任科老师。通过反馈，让每个学生都有机会畅所欲言，尊重其权利。
成立课题评审团：由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团，一方面对学生开题研究方案进行评审，另一方面以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见。评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。
（二）主要教学过程
1、学生分组交流各自专题的研究结果（以下课题供参考）
子课题1：关于落体运动快慢的争论
问题：轻重不同的物体下落快慢相同吗？
实验：
a．纸片和硬币。
b．纸片揉成团和硬币。
c．钱毛管实验。
d．月球实验介绍。
e．物理学史：介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。
小结：物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关，从而得出自由落体的定义。
教师进一步指出：
（1）自由的含义：不受空气阻力的作用。
（2）自由落体运动的条件：初速为0（从静止开始下落），只受重力作用。
（3）实际意义：在处理实际问题时，如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略，则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质，采取抓住事物的主要因素，忽略次要因素的方法成为理想模型法。
子课题2：自由落体运动性质的研究
初步观察落体运动的特点：得出其是初速为0的加速运动。
提出猜想：自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗？
设计方案。
实验验证。
展示自由落体运动的频闪照片，介绍研究方法。
物理学史：介绍伽利略对落体运动性质的研究过程（提出假设－数学推理－斜面实验）。
小结：自由落体运动是初速为0的匀加速运动。
子课题3：测量自由落体运动的加速度
（1）重力加速度的定义：教师可指出当我们学完牛顿第二定律后，再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g 。
（2）方向：竖直向下。
（3）大小：设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值：例如称重法，滴水法，dis实验（光电门，位移传感器，力传感器）等。
（4）通过表格比较不同地方的重力加速度，找出规律，指出标准值的含义。
（其他子课题）略
2、师生评价
对学生开题研究方案进行评审，并以投票方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项，进行表彰和鼓励，并提出改进意见。评奖面可适当大一些，主要起鼓励作用。
3、自由落体运动的规律及其运用
（1）学生小结自由落体的规律，得出计算公式。
（2）实例1分析：破解“夹钱”骗术。
模拟实验：夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度，引出反应时间概念。
教师拿出一根神秘的尺子检测学生，直接得出反应时间，让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法，布置课后继续研究工作。
（3）实例2分析：滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子，调节水龙头阀
门，使第一个水滴到盆子的瞬间，第二个水滴正好从阀门处开始下落（边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴），问需要测出哪些物理量，就可以测出重力加速度，并写出计算公式。
4、课后研究
制作反应尺，测量反应时间：测量不同人群的反应时间（性别，年龄，职业等），研究采集到的数据，总结反应时间根哪些因素有关？
高中物理自由落体教学设计 篇5
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神和协作意识，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。挂在线上的重物，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。
高中物理自由落体教学设计 篇6
重点与剖析
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1.5s，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10m/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=101.5m/s=15m/s
h=gt2=101.52m=11.25m。
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1s下落了25m，则物体从多高处自由下落？（g取10m/s2）
精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10N/kg，并且知道了物体最后1s的位移为25m，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—1s的时间内位移就是s—25m，由等式h=gt2和h—25=g（t—1）2就可解出h和t。
答案：设物体从h处下落，历经的时间为t。则有：
h=gt2①
h—25=g（t—1）2②
由①②解得：h=45m，t=3s
所以，物体从离地45m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1s、第2s、第3s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1s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、1∶2
B、1∶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a
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1s末，它们的速度相同
B、各自下落1m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80m的高空自由下落一个小球，若取g=10m/s2，求小球落地前最后1s内的位移。
答案：35m
综合发展
7、两个物体用长L=9.8m的细绳连接在一起，从同一高度以1s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：0.5s
8、一只小球自屋檐自由下落，在t=0.2s内通过高度为h=2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？（取g=10m/s2）
答案：2.28m
9、如图2—4—1所示，竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的下方距杆下端5m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10m/s2）
高中物理自由落体教学设计 篇7
【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，避免死记公式。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神，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。
高中物理自由落体教学设计 篇8
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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