物理学与人类文明名师课堂实录

2.5 自由落体运动

一、教材分析: 1.教材版本

人教社全日制普通高级中学教科书（必修1）物理第一册第二章直线运动的第5节自由落体运动

2.教材的地位与作用

本节课内容在本章教材的第五节，学生学习了前面的运动学的一些基础知识及匀变速直线运动后学习的一种特殊的匀变速运动，它是对前面所学内容的复习和巩固，同时通过本节内容的知识探究，也为以后学习较复杂的运动打下良好的基础。在教材中具有重要的地位和作用。

3.教材特点：

a.通过对自由落体运动的学习能够加深学生对匀变速运动规律的理解

。

b.通过对自由落体运动的探究有利于培养学生敢于突破陈规，勇于创新的科学精神和严谨的科学态度。

二、教学目标

1.知识目标

a.了解人们研究自由落体运动的历史事实和科学方法；

b.理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件；

c.理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向；

d.掌握如何从匀变速直线运动中推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体运动规律解决一些实际生活中的问题。

2.能力目标：

a.培养学生初步的观察实验、分析、归纳的能力；

b.培养学生理论联系实际，用课本所学知识解决实际问题的能力；

3.情感目标：

a.通过实验提出问题引入，在问题情景中不断激发学生的求知学习热情，调动学生的主动性，培养学生敢于思考、敢于突破陈规、勇于创新的科学精神；

b.在学习中，学会互相交流，提高学生的合作意识与能力。

三、教学重点、难点：

重点：对自由落体运动性质的推导及运动规律的掌握和运用；

难点：自由落体运动性质的推导。

四、教法和学法

物理学是一门以实验为基础的学科，自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动，有其广泛性和特殊性，在教学过程中要重视学生对概念的形成，依据认知结构理论，结合因材施教的原则通过实验探索、课件展示、分析讨论强化物理知识的形成过程，使学生获得基本的科研能力，创造性地解决问题，也能培养学生的创新精神。因此，教学中创设物理情景教师边演示边提问，学生边观察边思考，引导学生来探索规律并让学生试着自己得出结论。一改过去教师讲，学生被动接受的局面，最大限度地调动学生积极参与教学活动，充分体现教师主导，学生主体的地位。教师可给予恰当的思维点拔。采用：“复习提问——直观演示——分析讨论——归纳概念·揭示规律——巩固知识”并辅以现代教学手段等多种形式的综合启发式教学。

对学生来说，重要的是让他们掌握获取新知识的过程和方法，养成良好的科学素养。因此在学习过程中，要让学生主动参与、乐于探究、善于思考，注重搜集和处理信息，获取新知识学会解决问题。采用：提取旧知识——积极思维——实验探索——构建新知——巩固深化的学法。

五、教学过程设计

1.复习提问：

a.匀变速直线运动的运动规律是

vt= v0 + at x = v0t+at2 vt2－v02 =2a x b.在连续相等的时间（T）内的位移之比有什么特点？

在连续相等的时间（T）内的位移之比为1 : 3 : 5 : 7……

指出：这个公式反映了匀变速直线运动的特点，它可以用于匀变速直线运动的计算中。反过来，我们也可以通过这个结论来验证某些运动是否为匀变速直线运动。

2.新课引入

演示：将一张纸和一个小石块同时在同一高度同一地点释放；

现象：重物先着地，重的物体下落较快。

提问：如果将纸片揉成一团在和小石块同时在同一高度同一地点释放结果会怎样呢？

让学生猜测实验现象再演示，调动学生尽早投入课堂积极参与，积极进行观察和思考。

演示：将纸片揉成一团在和小石块同时在同一高度同一地点释放；

现象：几乎同时着地，轻重不同的物体同时下落。

提问：两次实验用的物体是相同的为什么会有不同的结果呢？

启发学生认识到轻重不同的物体下落快慢不同是由于空气阻力的影响。

介绍亚里士多德和伽利略对自由落体运动性质的研究。讲述伽利略的推理过程时，拟定一个讨论的环境，让学生感受到他们正亲临这场争论，进入情景教学。学习伽利略相信科学，大胆质疑，敢于向权威挑战的精神。

引出课题：自由落体运动

1.自由落体运动

课件：牛顿管实验

未抽气时：轻的物体比重的物体下落的慢

抽出部分空气时：轻的物体下落速度加快，但仍比重的物体下落的慢

抽成真空时：轻重不同的物体下落速度相同

使学生再次认识到生活中观察到重物下落快的原因是由于空气阻力的影响，终于使问题真相大白，从而引入自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件，使课堂气氛达到高潮。

(1)概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动。

(2)条件：在没有空气的真空里才能发生，若在有空气的空间里。只有空气阻力很小，可以忽略不计的下落才可以看成是自由落体运动。

指出自由落体运动的快慢与物体的质量无关。

进一步提出问题：自由落体运动是一种什么样的运动？它的运动规律是什么？

课件：闪频照片

引导让学生通过频闪照片看到自由落体运动的轨迹是一条直线，在连续相等的时间内通过的位移越来越大，说明自由落体运动是加速直线运动，但究竟是否是匀变速呢？

讨论：自由落体运动是加速直线运动，但究竟是否是匀变速直线运动？

引导学生提出假设。假设：自由落体运动是匀加速直线运动。启发学生利用照片上的数据来验证。让学生自己分析、处理数据。此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间启发学生积极思考并及时引导。结奏应放慢，让学生的主体作用得到充分发挥，也使学生对自由落体的性质有深刻的印象。使课堂气氛掀起第二次高潮

2.自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

且根据x=at2可知做自由落体运动物体的加速度是相同的。

引出重力加速度

3.重力加速度

(1)在同一地点一切物体在自由落体运动中加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度也叫重力加速度（符号：g）

(2)方向：竖直向下

(3)大小：与地点有关，一般计算中取9.8 m/s2,粗略计算时可取g = 10 m/s2。

课件：在地球上不同的地方g的大小有所不同，赤道处g小极地处g大。

因自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动规律都使用于自由落体运动。

4.自由落体运动的规律

vt= v0 + at

vt= gt x = v+at2

x =at2 vt2－v02 =2a x

vt2 =2ax 六、小结

1.自由落体运动

(1)概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动。

(2)条件：在没有空气的真空里才能发生，若在有空气的空间里。只有空气阻力很小，可以忽略不计的下落才可以看成是自由落体运动。

2.自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

重力加速度

(1)在同一地点一切物体在自由落体运动中加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度也叫重力加速度（符号：g）

(2)方向：竖直向下

(3)大小：与地点有关，一般计算中取9.8 m/s2,粗略计算时可取g = 10m/s2。

3.自由落体运动的规律

vt= v0 + at

vt= gt x = v+at2

x =at2 vt2－v02 =2a x

vt2 =2ax 七、作业

1.测定自己的反应时间

2.P45页1、2、3、4、题

3.阅读伽利略对自由落体运动的研究

八、教学反思

新课程理念追求教师和学生的心理、情感层面上的接触，追求师生心灵的拥抱。为了全面了解学生的学习历程，激励学生的学习和改进我们的教学，我们不仅要关注学生的学习结果，更要关注学生的学习过程中表现出来的情感与态度，用积极、及时的评价来帮助学生认识自我，建立信心。本节课通过深挖教材，按大纲要求培养学生的目标，以观察实验、分析、归纳、讨论及信息技术的直观演示来理解比较抽象的概念，使学生学习兴趣得到培养，信心得到增强，达到较好的学习效果。