自由落體運(yùn)動(dòng)

1、自由落體運(yùn)動(dòng)一、 教學(xué)目標(biāo)1、在物理知識(shí)方面的要求：（1） 了解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)；（2） 自由落體產(chǎn)生的條件；（3） 認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；（4） 掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，位移隨時(shí)間變化的規(guī)律（定量）。2、 通過觀察演示實(shí)驗(yàn)概括出自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力。3、 滲透物理方法的教育，運(yùn)用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型自由落體，研究物體下落在理想條件下的運(yùn)動(dòng)。二、 重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1、 重點(diǎn)是使學(xué)生掌握自由落體的速度和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。自由落體的特征是

2、初速度為零，中受重力作用（物體的加速度為自由落體加速度g）。2、 難點(diǎn)是規(guī)律的得出，介紹伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及巧妙的推理。三、 教具1、 硬幣、與硬幣等大的紙片、正方形等大的紙片和薄紙板、抽氣機(jī)、牛頓管2、 多媒體教學(xué)軟件四、 主要教學(xué)過程（一）、復(fù)習(xí)提問師：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)知識(shí)那物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢？1、 規(guī)律Vt=V0+at S=V0t+1/2 at22、 推論：（1） Vt2-V02=2aS（2） V0=0S1: S2: S3=1:4:9S: S: S=1:3:5(3)Sn-Sn-1=S=at2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的斷判方法之一（二） 、引入新課今天我們

3、要利用這些知識(shí)來研究一種非常常見的運(yùn)動(dòng)（板書）1、物體的下落運(yùn)動(dòng)舉例：粉筆頭下落、樹上蘋果下落等等問：從運(yùn)動(dòng)軌跡看，落體運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)呢？生：都是沿直線下落。（板書）（1）沿直線下落的運(yùn)動(dòng)問：不同物體在下落過程中是重的物體下落快呢，還是輕的物體下落快？生甲：重的下落快。生乙：輕的下落快。（教師通過實(shí)驗(yàn)設(shè)疑）演示1：現(xiàn)在我取一枚硬幣和一張與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時(shí)下落，觀察到了什么現(xiàn)象？生：硬幣先于紙片落地。師：由于硬幣比紙片來得重，能不能由些得現(xiàn)結(jié)論：（板書）物體越重，下落越快？生甲：重的物體下落快。生乙：不一定。演示2取厚紙板一張，與厚紙板等大的紙片一張，把紙片揉成團(tuán)，讓兩者從同

4、一高度同時(shí)下，觀察到了什么現(xiàn)象？生：紙片比紙板先落地師：現(xiàn)在紙片比紙板先落地，能不能由些得出結(jié)論：（板書）輕的物體比重的物體下落快？（矛盾的結(jié)論使學(xué)生陷入了沉思，讓學(xué)生思考議論，在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生總結(jié)）生：物體下落過程中有時(shí)是重的物體下落快，有時(shí)是輕的物體下落快，說明物體下落的快慢除了跟重力有關(guān)外，還跟其它因素有關(guān)。師：到底還有什么因素在影響著物體下落的快慢呢？我們?nèi)蓮埻耆嗤募埰?，它們的重力是相同的，這樣重力對(duì)下落的作用是一樣的。再把其中的一張捏成紙團(tuán)，讓它們從同一高度同時(shí)下落，能觀察到什么現(xiàn)象？生：紙團(tuán)先于紙片落地。師：重力相同的物體有時(shí)也不能同時(shí)落地，為什么呢？（學(xué)生議論發(fā)言）生：

5、這些實(shí)驗(yàn)都是在空氣中進(jìn)行的，空氣阻力影響了物體的下落運(yùn)動(dòng)。師：對(duì)，同學(xué)們提出的假設(shè)是正確的，空氣阻力的影響使問題變得復(fù)雜化了，現(xiàn)在，我們盡量減小空氣阻力對(duì)物體的影響，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果呢？ 演示3取長約1.5米，上端封閉，另一端開口的玻璃筒，里面裝有金屬片、羽毛，把玻璃筒倒立過來，觀察到什么現(xiàn)象？生：金屬片比羽毛下落的快。演示4抽光玻璃筒中的空氣，再做以上實(shí)驗(yàn)，又觀察到什么現(xiàn)象？生：金屬片和羽毛同時(shí)落時(shí)。師：總結(jié)以上的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們可以得出怎樣的結(jié)論呢？生：如果沒有空氣阻力，物體下落快慢相同。（板書）（2）空氣阻力忽略不計(jì)時(shí)，物體下落快慢相同（教師用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明此結(jié)論的正確性）實(shí)例：（1）1

6、971年美國宇航員斯科特在月球表面上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同時(shí)落到月球表面上。（2）1993年4月8日上午，來自世界各地的一些科學(xué)家用精密的自動(dòng)投卸儀器把烏檀木、塑料、鋁等不同材料制成的小球，從比薩斜塔塔身44米處投下，用精密電子儀器和攝像儀紀(jì)錄，結(jié)果所有小球以同一速度落地。師：沒有空氣阻力，物體沿直線下落的運(yùn)動(dòng)就是今天我們要講的一類運(yùn)動(dòng)-自由落體運(yùn)動(dòng)?？諝庾枇梢院雎圆挥?jì)時(shí)，物體沿直線下落的運(yùn)動(dòng)也可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)（板書）2、自由落體運(yùn)動(dòng)（1） 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)（2） 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律意大利科學(xué)家伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)作了許多研究工作，他用簡單

7、明了的科學(xué)推理，巧妙地揭露了亞里士多德學(xué)說內(nèi)部的矛盾，并推斷自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速運(yùn)動(dòng)。（介紹伽利略對(duì)自由落體的研究。）伽利略所處的年代還沒有鐘表，計(jì)時(shí)儀器也較差，自由落體運(yùn)動(dòng)又很快，伽利略為了研究落體的運(yùn)動(dòng)，利用當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件做了在斜面上從靜止下滑的直線運(yùn)動(dòng)（目的為了“沖淡重力”），證明了從靜止下滑的情況下小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用邏輯推理外推到斜面傾角增大到90°的情況，小球?qū)⒆杂上侣?，他認(rèn)為這時(shí)小球仍會(huì)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，構(gòu)思相當(dāng)之巧妙。 今天，距離伽利略的時(shí)代已經(jīng)有三百多年了，伽利略當(dāng)時(shí)無法實(shí)驗(yàn)證實(shí)的結(jié)論，我們已經(jīng)可以用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)了。演示5：讓小球從一定高度

8、下落，利用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。(教師簡述研究方法)師：紙帶上相鄰的點(diǎn)是相隔同樣的時(shí)間打下的。從紙帶上可以看出在相等時(shí)間間隔內(nèi)，重物下落的位移越來越大,表明小球的速度越來越快,那如何判斷小球做的是勻加速運(yùn)動(dòng)呢?（教師提示從S=at2分析，讓學(xué)生自己根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算相同時(shí)間間隔內(nèi)相鄰位移之間的差值S，找出規(guī)律來，最后教師總結(jié)。） 師：S在誤差允許的范圍內(nèi)都是恒量，所以可判斷自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速度運(yùn)動(dòng)證實(shí)伽利略的推斷是正確的。（板書）結(jié)論1：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 師：那它在運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)遵循哪些規(guī)律呢？（板書）規(guī)律 ： Vt= atS= 1/2 at2師：這個(gè)加速度對(duì)所有做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體都相同嗎？教師提示：要同一地點(diǎn)，從同一高度同時(shí)自由下落，同時(shí)到達(dá)地面，根據(jù)S= 1/2 at2可知，它們的加速度必定相同。（板書）結(jié)論2：在同一地點(diǎn)一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。師：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，所以這個(gè)加速度可稱為-重力加速度(g)（自由落體加速度）（板書）結(jié)論3：重力加速度(g)（自由落體加速度）A、 數(shù)值用單位a、 g的變化規(guī)律:g隨緯度的升高而增大 g隨高度的增加而減小 b、標(biāo)準(zhǔn)值：g=9.8m/s2,初中g(shù)=9.8N/Kg.粗略