自由落体运动获奖教案
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2、简介伽利略的逻辑推理
16世纪前，许多学者就是这样看的，其中比较有名的就是亚里士多德，他也认为重的物体比轻的物体下落得快，但是伽利略却并不认为这样，伽利略就根据亚里士多德的论断：一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假设大石头的速度为8，小石头的速度为4，当我们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，下落慢的会比下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8，但是两块石头拴在一起加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体下落速度要小。这样就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。（要求学生课后阅读这部分内容，了解伽利略研究问题的科学思路和方法）
[学生观察]会看到纸团先着地，两个等重的物体下落快慢也不同，再一次否认了重的物体下落得快。
[设问]刚才的演示实验看到了物体下落的快慢与物体的轻重无关，那么影响物体下落快慢的因素究竟是什么呢？
[学生讨论]物体下落的快慢与重力大小无关，影响物体下落快慢是不是由于空气阻力呢,如果没有空气阻力到底会是怎么回事？
3
s3=9.4
SⅡ=s3-s2=5.4
4
s4=17.3
SⅢ=s4-s3=7.9
5
s5=27.6
SⅣ=s5-s4=10.3
SⅣ-SⅠ=7.3
973
6
s6=40.3
SⅤ=s6
-s5=12.7
SⅤ-SⅡ=7.3
973
7
s7=55.5
SⅥ=s7-s6=15.2
SⅥ-SⅢ=7.3
973
单位
cm
cm
cm
cm/s²
三、情感、态度与价值观
让学生认识到，从生活经验中得到的感性认识，往往并不是正确的，从而培养学生实事求是的科学态度；让学生初步掌握从一般到特殊的辨证唯物主义思想。
教学重点
自由落体运动性质和规律的推导和运用
教学难点
自由落体运动性质的探究及规律的运用
课的类型
新知识课
教学方法
实验法、讨论法、启发式探究法
教学课时
教学课题
自由落体运动
授课教师
教学目标
教学目标
一、知识与技能
①理解掌握自由落体运动规律。
②知道自由落体加速度就是重力加速度，知道它的大小、方向，了解它的变化。
③能应用自由落体运动规律解决相关问题。
二、过程与方法
①通过设疑引入和教师讲解，讨论使学生了解伽利略研究问题的科学思路和方法。
②通过演示实验，让学生自己分析归纳出自由落体运动的特点和规律，使学生体会科学探究的基本思路和方法，即“提出问题——设计实验——实验操作并获取数据——分析得出结论”的思路和方法。
[过渡]为了掌握自由下落运动的规律,由此引出这节课的主题——自由落体运动。
（二）、新课教学
一、自由落体运动概念的探讨
下面我们通过实验方法来研究不同物体下落的快慢(教师演示金属片和纸片、纸片和纸团、纸团和纸团从同一高处同时下落的情形，引导学生观察物体下落的快慢)
[演示实验A]在同一高度同时释放面积相等的一片金属片和一张纸片。
[再设问]那么它是不是匀加速直线运动呢？
[教师引导学生回忆]判断物体做匀变速直线运动的方法：∆S=at²。
[学生分组分析处理频闪照片上的数据]
请每个组派一个学生代表回答探究的结果，教师给出具体的一组数据进行分析：
位移
连续相等的时间内的位移
位移之差
加速度a
1
s1=1.0
2
s2=4.0
SⅠ=
s2-s1=3.0
[学生观察]可以看到金属片比纸片下落得快。结论符合我们日常的生活经验,重的物体下落得比较快。
反问：真的是重的物体下落快吗？
[演示实验B]同一高处同时释放轻的纸团和稍重的纸片。
[学生观察]可以看到轻的纸团先着地，也就是说轻的物体先着地。到此打破了学生的生活经验中认为的重的物体下落得比较快的观点。
[演示实验C]从同一高度同时释放等重的纸片和纸团。
[多媒体展示频闪照相]
[分析课本上的频闪照片]
给出频闪时间间隔为1/20s，师生一起观察分析得出
1、自Байду номын сангаас落体运动的轨迹是一条竖直方向的直线，说明自由落体是竖直方向的直线运动。
2、在连续相等的时间里位移不相等，说明自由落体是变速运动。
3、并且在连续相等的时间里位移越来越大，所以说自由落体运动是加速运动。
在实验误差允许的范围内，根据上述表格我们就可以分析得出：自由落体运动是匀加速直线运动。
并估算出a=9.73m/s²。说明自由落体加速度叫重力加速度，符号：g
[教师引导学生归纳]
自由落体运动的性质特点：自由落体运动是初速度为零，加速度为重力加速度的匀加速直线运动。
三、重力加速度
[展示书本中的g值表]
[教师引导学生分析]
[演示牛顿管实验]
先介绍实验装置，然后演示。
[学生观察]不同的物体几乎同时落到管底。
[多媒体展示]物体在空气中下落和在真空中下落进行比较。
[教师引导学生分析]通过观察认识到轻重不同的物体在空气中下落快慢不同是由于空气阻力，如果没有空气阻力，任何物体下落的快慢是完全相同的，与物体的质量无关。在实际生活中，没有空气阻力的情况是不存在的，在重力比空气阻力大得多的情况下，就可以忽略阻力的影响。
由此引出自由落体的概念：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。得到物体做自由落体运动的条件：物体只受重力作用，并且初速度为零。
[设问过渡]那么自由落体运动是匀速运动，还是变速运动呢？接下来我们来共同探讨自由落体运动的性质。
二、自由落体运动性质的探讨
简单介绍频闪照片原理：在暗室中，照相机的快门处于常开状态，闪频仪每隔一定的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是在胶片上就记录了物体在几个闪光时刻的位置。
1、同一地点，g的数值相同；
2、g随纬度的增大而增大；
3、一般计算中取g=9.8m/ s²，粗略计算中取g=10m/ s²（补充：初中学过的常数g =9.8N/㎏，实质上就是这里的重力加速度）
1课时
教学用具
多媒体教学平台、牛顿管、金属片、纸片、纸团
教学过程
教学过程
教学过程
教学过程
(一)、设疑引入新课
1、介绍生活中的一些落体现象：树叶下落、苹果落地等等。并用多媒体展示。
2、[教师针对现象提出问题]当两个质量不同的物体从同一位置由静止开始下落时到底是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快呢？
[学生讨论]从日常生活经验看,结论好像很明显，学生一般回答都是重的物体下落得快。）
16世纪前，许多学者就是这样看的，其中比较有名的就是亚里士多德，他也认为重的物体比轻的物体下落得快，但是伽利略却并不认为这样，伽利略就根据亚里士多德的论断：一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假设大石头的速度为8，小石头的速度为4，当我们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，下落慢的会比下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8，但是两块石头拴在一起加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体下落速度要小。这样就从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。（要求学生课后阅读这部分内容，了解伽利略研究问题的科学思路和方法）
[学生观察]会看到纸团先着地，两个等重的物体下落快慢也不同，再一次否认了重的物体下落得快。
[设问]刚才的演示实验看到了物体下落的快慢与物体的轻重无关，那么影响物体下落快慢的因素究竟是什么呢？
[学生讨论]物体下落的快慢与重力大小无关，影响物体下落快慢是不是由于空气阻力呢,如果没有空气阻力到底会是怎么回事？
3
s3=9.4
SⅡ=s3-s2=5.4
4
s4=17.3
SⅢ=s4-s3=7.9
5
s5=27.6
SⅣ=s5-s4=10.3
SⅣ-SⅠ=7.3
973
6
s6=40.3
SⅤ=s6
-s5=12.7
SⅤ-SⅡ=7.3
973
7
s7=55.5
SⅥ=s7-s6=15.2
SⅥ-SⅢ=7.3
973
单位
cm
cm
cm
cm/s²
三、情感、态度与价值观
让学生认识到，从生活经验中得到的感性认识，往往并不是正确的，从而培养学生实事求是的科学态度；让学生初步掌握从一般到特殊的辨证唯物主义思想。
教学重点
自由落体运动性质和规律的推导和运用
教学难点
自由落体运动性质的探究及规律的运用
课的类型
新知识课
教学方法
实验法、讨论法、启发式探究法
教学课时
教学课题
自由落体运动
授课教师
教学目标
教学目标
一、知识与技能
①理解掌握自由落体运动规律。
②知道自由落体加速度就是重力加速度，知道它的大小、方向，了解它的变化。
③能应用自由落体运动规律解决相关问题。
二、过程与方法
①通过设疑引入和教师讲解，讨论使学生了解伽利略研究问题的科学思路和方法。
②通过演示实验，让学生自己分析归纳出自由落体运动的特点和规律，使学生体会科学探究的基本思路和方法，即“提出问题——设计实验——实验操作并获取数据——分析得出结论”的思路和方法。
[过渡]为了掌握自由下落运动的规律,由此引出这节课的主题——自由落体运动。
（二）、新课教学
一、自由落体运动概念的探讨
下面我们通过实验方法来研究不同物体下落的快慢(教师演示金属片和纸片、纸片和纸团、纸团和纸团从同一高处同时下落的情形，引导学生观察物体下落的快慢)
[演示实验A]在同一高度同时释放面积相等的一片金属片和一张纸片。
[再设问]那么它是不是匀加速直线运动呢？
[教师引导学生回忆]判断物体做匀变速直线运动的方法：∆S=at²。
[学生分组分析处理频闪照片上的数据]
请每个组派一个学生代表回答探究的结果，教师给出具体的一组数据进行分析：
位移
连续相等的时间内的位移
位移之差
加速度a
1
s1=1.0
2
s2=4.0
SⅠ=
s2-s1=3.0
[学生观察]可以看到金属片比纸片下落得快。结论符合我们日常的生活经验,重的物体下落得比较快。
反问：真的是重的物体下落快吗？
[演示实验B]同一高处同时释放轻的纸团和稍重的纸片。
[学生观察]可以看到轻的纸团先着地，也就是说轻的物体先着地。到此打破了学生的生活经验中认为的重的物体下落得比较快的观点。
[演示实验C]从同一高度同时释放等重的纸片和纸团。
[多媒体展示频闪照相]
[分析课本上的频闪照片]
给出频闪时间间隔为1/20s，师生一起观察分析得出
1、自Байду номын сангаас落体运动的轨迹是一条竖直方向的直线，说明自由落体是竖直方向的直线运动。
2、在连续相等的时间里位移不相等，说明自由落体是变速运动。
3、并且在连续相等的时间里位移越来越大，所以说自由落体运动是加速运动。
在实验误差允许的范围内，根据上述表格我们就可以分析得出：自由落体运动是匀加速直线运动。
并估算出a=9.73m/s²。说明自由落体加速度叫重力加速度，符号：g
[教师引导学生归纳]
自由落体运动的性质特点：自由落体运动是初速度为零，加速度为重力加速度的匀加速直线运动。
三、重力加速度
[展示书本中的g值表]
[教师引导学生分析]
[演示牛顿管实验]
先介绍实验装置，然后演示。
[学生观察]不同的物体几乎同时落到管底。
[多媒体展示]物体在空气中下落和在真空中下落进行比较。
[教师引导学生分析]通过观察认识到轻重不同的物体在空气中下落快慢不同是由于空气阻力，如果没有空气阻力，任何物体下落的快慢是完全相同的，与物体的质量无关。在实际生活中，没有空气阻力的情况是不存在的，在重力比空气阻力大得多的情况下，就可以忽略阻力的影响。
由此引出自由落体的概念：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。得到物体做自由落体运动的条件：物体只受重力作用，并且初速度为零。
[设问过渡]那么自由落体运动是匀速运动，还是变速运动呢？接下来我们来共同探讨自由落体运动的性质。
二、自由落体运动性质的探讨
简单介绍频闪照片原理：在暗室中，照相机的快门处于常开状态，闪频仪每隔一定的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是在胶片上就记录了物体在几个闪光时刻的位置。
1、同一地点，g的数值相同；
2、g随纬度的增大而增大；
3、一般计算中取g=9.8m/ s²，粗略计算中取g=10m/ s²（补充：初中学过的常数g =9.8N/㎏，实质上就是这里的重力加速度）
1课时
教学用具
多媒体教学平台、牛顿管、金属片、纸片、纸团
教学过程
教学过程
教学过程
教学过程
(一)、设疑引入新课
1、介绍生活中的一些落体现象：树叶下落、苹果落地等等。并用多媒体展示。
2、[教师针对现象提出问题]当两个质量不同的物体从同一位置由静止开始下落时到底是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快呢？
[学生讨论]从日常生活经验看,结论好像很明显，学生一般回答都是重的物体下落得快。）