高中物理《自由落體運(yùn)動》說課稿和課堂實錄

《自由落體運(yùn)動》說課稿

一、說教材

“自由落體運(yùn)動”是高中物理“物體運(yùn)動”一章的內(nèi)容，教材的目的顯然是

把它作為勻變速直線運(yùn)動的特例來處理。由于學(xué)生對重的物體下落得快、輕的物

體下落得慢的印象很深，因此本節(jié)教材的重點和難點，在于不同物體下落的快慢

是一樣的以及不同物體在同一位置的重力加速度都是go教材的思想體系是：

(1)通過毛線管(牛頓管)實驗，證明在無阻力情況下物體下落快慢相同，

并觀察其軌跡是直線。

(2)利用教材的閃光照片和數(shù)據(jù)表以及勻變速直線運(yùn)動的研究方法，確定自

由落體運(yùn)動是勻變速的。

(3)揭示重力加速度的概念，給出常用值。

(4)歸納出其運(yùn)動性質(zhì)和運(yùn)動規(guī)律，并能運(yùn)用。

因此，教材的主體思想是，經(jīng)過實驗及分析，學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)、動、重力加

速度的概念以及自由落體運(yùn)動的規(guī)律，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問題的方法和思

維能力的目的。

二、說教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知特征，擬確定如下的教學(xué)目標(biāo)

(1)知識目標(biāo)：通過實驗觀察、定義并理解自由落體運(yùn)動的概念和做自由

落體運(yùn)動的條件，并能用AS=aT2和教材的閃光照片及數(shù)據(jù)表，確定出自由落體

運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。引出重力加速度的概念，并能導(dǎo)出公式vt=gt和

h=gt2/2o

(2)實驗?zāi)繕?biāo)：通過觀察空氣中的金屬片、紙片、羽毛下落運(yùn)、動和毛線

管內(nèi)“真空”中的金屬片、紙片、羽毛下落運(yùn)動，比較得出常見的輕、重物體下

落快慢不同是空氣阻力所致。通過分析小球自由下落的閃光實驗，學(xué)會物理實驗

數(shù)據(jù)處理與分析的方法。

(3)能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析、處理實驗數(shù)據(jù)的能力，使之會

驗證勻變速直線運(yùn)動；通過分析、歸納出自由落體運(yùn)動的速度、位移公式，培養(yǎng)

分析、推理、綜合的能力。

(4)德育和情感目標(biāo)：通過教學(xué)，鞏固學(xué)生對勻變速直線運(yùn)動的認(rèn)識，培

養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、說教學(xué)方法

(1)實驗觀察為了使學(xué)生更好的理解自由落體運(yùn)動的概念，讓學(xué)生觀

察金屬片、紙片、羽毛在空氣中的下落以及在毛線管內(nèi)的“真空”中下落的現(xiàn)象,

分析出在“真空”中物體下落快慢相同。

(2)實驗研究為使學(xué)生判斷出自由落體運(yùn)動的性質(zhì)，啟發(fā)學(xué)生利用閃

光照片以及數(shù)據(jù)表的實驗數(shù)據(jù)，證明自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。并利用勻

變速直線運(yùn)動的規(guī)律，啟發(fā)學(xué)生推導(dǎo)出vt=gt和h=gt2/2的公式。

(3)講練結(jié)合式在自由落體運(yùn)動的規(guī)律應(yīng)用上，讓學(xué)生具體問題具體

分析，不要死套公式，隨時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤，并引導(dǎo)分析錯誤原因，把教師的主

導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用結(jié)合起來，鞏固強(qiáng)化有關(guān)知識。

四、說學(xué)法指導(dǎo)

“授之以魚不如授之以漁”，“教是為了不教”?，F(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過

程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)。在本節(jié)的教學(xué)法中，要注意引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析、

綜合，自己得出結(jié)論，在其中滲透物理學(xué)的分析問題和解決問題的方法，使學(xué)生

受到學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練。

五、說教學(xué)程序

(1)復(fù)習(xí)提問：

①勻變速直線運(yùn)動的特點是什么？

速度、位移公式是怎樣表示的？

板書：a恒定；vt=vO+at和s=v0t+at2/2o

②怎樣驗證一個直線運(yùn)動是一個勻變速直線運(yùn)動？

③

板書：AS=aT2

(2)新課導(dǎo)入：

提問：不同物體的下落運(yùn)動，情況是否相同呢？

(即重的物體下落快還是輕的物體下落快？)

演示1：紙片和金屬球下落

學(xué)生：金屬球先著地，紙片后著地。重的物體下落快。

提問：有沒有輕的物體下落快的現(xiàn)象？

演示2：紙團(tuán)和棉花下落

學(xué)生：紙團(tuán)先著地，棉花后著地。輕的物體下落快。

總結(jié)：有時重的物體下落快，有時輕的物體下落快。

怎樣從道理上論證重的物體比輕的物體下落快是不對的？

閱讀教材P89伽利略的推理。

提問：為什么有時重的物體下落快，有時輕的物體下落快？

演示3：紙團(tuán)和金屬片下落。

學(xué)生：紙團(tuán)和金屬片幾乎同時著地。

物體越重，下落得越快是不對的。

提問：為何會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？

引導(dǎo)：空氣阻力的作用使問題變得復(fù)雜！

提問：我們應(yīng)該怎樣研究物體的下落運(yùn)動？

引導(dǎo)：研究問題要從簡單一復(fù)雜，因此先研究沒有空氣阻力時物體的下落情

況（理想化模型）

演示4：在沒有空氣的空間里物體的下落

軟木塞、金屬片、羽毛幾乎同時著地。

學(xué)生：在沒有空氣的空間里，物體下落的快慢相同。

板書：自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自

由落體運(yùn)動。

結(jié)論1：不同物體的自由落體運(yùn)動，它們的運(yùn)動情況是相同的。

提問：自由落體運(yùn)動是一種什么樣的運(yùn)動？

勻速直線運(yùn)動？勻加速直線運(yùn)動？

學(xué)生：直線運(yùn)動、初速度為零、變速。

提問：是不是勻變速直線運(yùn)動？怎么證明？

根據(jù)：AS=aT2

對閃光照片及數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，使學(xué)生懂得如何處理實驗數(shù)據(jù)。

結(jié)論2：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動。

結(jié)論3：在同一地點，一切物體在自由落體運(yùn)動中的加速度都相同。這個加

速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g來表示。

通常：g=9.8m/s2或10m/s2,方向：豎直向下。

(3)推導(dǎo)

學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動的速度公式、位移公式推導(dǎo)出自由落體的公式，提問學(xué)

生回答。

vt=gth=gt2/2vt2=2gho

(4)鞏固練習(xí)

小結(jié)本節(jié)內(nèi)容，布置作業(yè)P90練習(xí)(1)(2)(3)

以上闡述了《自由落體運(yùn)動》這一節(jié)課的教學(xué)設(shè)想，不足之處，敬請各位專

家、評委老師們批評指正，謝謝！

《自由落體運(yùn)動》課堂教學(xué)實錄

【教學(xué)目標(biāo)】：

知識與技能

1.認(rèn)識自由落體運(yùn)動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動

是在理想條件下的運(yùn)動，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.

2.能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡并能自主進(jìn)行分析.

3.知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地

方，重力加速度大小不同.

4.掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律，并能夠運(yùn)用

自由落體規(guī)解決實際問題.

5.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法.培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力.

過程與方法

由學(xué)生自主進(jìn)行實驗探究，采用實驗室的基本實驗儀器一一打點計時器，記

錄下運(yùn)動的信息，定量地測定重物自由下落的加速度，探究運(yùn)動規(guī)律的同時讓學(xué)

生進(jìn)一步體驗科學(xué)探究方法.

1.培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力.

2.引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進(jìn)行簡單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的

探究方法.

3.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度變化的規(guī)

律。

4.教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供制定探究計劃的機(jī)會.根據(jù)學(xué)生的實際

能力去引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、討論和交流.

情感態(tài)度與價值觀

1.調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。

2.滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型一

一自由落體.

3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。

【教學(xué)重點、難點】：

教學(xué)重點

1.自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程.

2.掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實際問題.

教學(xué)難點

1.理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實際問題.

2.照相機(jī)曝光時間的估算.

【教學(xué)方法】：探究、講授、討論、練習(xí)

【教學(xué)手段】：多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點計時器、

刻度尺、鐵架臺、紙帶，重物（兩個質(zhì)量不同）等.

【課時安排】：新授課（2課時）

【教學(xué)過程】：

［新課導(dǎo)入］

師：兩個輕重不同的小球同時落地的聲音，是那樣地清脆美妙!它使人們清

醒地認(rèn)識到，輕重不是下落快慢的原因；它動搖了2000多年來統(tǒng)治著人們頭腦

的舊觀念，開創(chuàng)了實驗和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至今代科學(xué)推上了歷

史的舞臺.當(dāng)樹葉從樹上飄落下來，雨滴從屋檐上落下來的時候，你們想過這種

運(yùn)動嗎?物體下落的過程有沒有一定的規(guī)律可循呢？

今天我們將一起探究這種運(yùn)動一一“探究自由落體運(yùn)動”.

［新課教學(xué)］

一、自由落體運(yùn)動

在現(xiàn)實生活中，不同物體的落體運(yùn)動，下落快慢在不少情況下是不同的.從

蘋果樹上落下的蘋果和飄下的樹葉能一起同時下落嗎？

提出問題：

1.重的物體一定下落得快嗎？

2.你能否證明自己的觀點？

（實驗探究）

猜想：物體下落過程的運(yùn)動情況與哪些因素有關(guān)，質(zhì)量大的物體下落的速度

比質(zhì)量小的快嗎？

（實驗）：

取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成

紙團(tuán)，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。

①從同一高度同時釋放一枚硬幣和一個與硬幣面積相同的紙片，可以看到硬

幣比紙片下落得快，說明質(zhì)量大的下落得快.

②兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時釋放，觀察到卷

緊的紙團(tuán)比紙片下落得快，說明質(zhì)量相同時體積小的下落得快.

③將一枚硬幣與已經(jīng)粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時釋放.觀察到一樣

快，說明體積相同質(zhì)量不同時下落一樣快.

④一塊面積較大的硬紙板、一個小軟木塞，分別放到已調(diào)平的托盤天平的兩

個盤中，可以看出紙板比軟木塞重，從同一高度同時釋放它們，軟木塞比紙板下

落得快.說明在特定的條件下，質(zhì)量小的下落得會比質(zhì)量大的還快.

結(jié)論：物體下落過程的運(yùn)動情況與物體質(zhì)量無關(guān).

（實驗演示）

“牛頓管”的實驗

將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是

金屬片下落得快，羽毛下落得慢.將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓

它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同.

做牛頓管對比實驗要注意：

①抽氣達(dá)到一定的真空度時，應(yīng)先關(guān)閉錢毛管閥門，然后再停止泵的運(yùn)轉(zhuǎn).

②先讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時下落，它

們幾乎同時落到管底.

③打開進(jìn)氣閥，讓學(xué)生注意聽到進(jìn)氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現(xiàn)象，再

讓學(xué)生觀察羽毛、軟木塞或金屑在有空氣的牛頓管中同時下落，它們的下落快慢

差別很大.

④實驗時，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時出現(xiàn)同時下落的現(xiàn)象.

結(jié)論：影響落體運(yùn)動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在

重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同.

［課堂訓(xùn)練］

圖2—4—1所示是課題研究小組進(jìn)行自由落體運(yùn)動實驗時，用頻閃連續(xù)拍照

的方法獲得的兩張照片A和B,任選其中的一張，回答下列幾個問題：

A質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)B體積相等的鉛球和木球

圖2-4-1

(1)我選圖

⑵我從圖中觀察到的現(xiàn)象是：

⑶請對你所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋

參考解答1:

紙片紙團(tuán)

圖2-4—2紙片和紙團(tuán)

⑴圖A

(2)質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時釋放，紙片比紙團(tuán)下落得慢.

(3)如圖2—4—2,質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)，它們的重力相等.由于空氣的

阻力對紙片的影、響較大，不能忽略，所以紙片下落加速度較小.如果把紙片揉

成紙團(tuán)，空氣阻力對紙團(tuán)的影響較小，紙團(tuán)下落加速度較大，所以質(zhì)量相等的紙

片和紙團(tuán)同時放手，紙片比紙團(tuán)下落得慢.

參考解答2：

⑴圖B

(2)體積相等的鉛球和木球同時釋放，幾乎是同時落地的.

(3)如圖2—4—3,阻力對它們的影響很小，幾乎可以忽略，雖然G鉛大于G

木，但是由于m鉛也大于m木，即鉛球的慣性比木球大，所以它們獲得了相同的

加速度g.對于同種材料的大、小二球，情況也是如此，它們也有相同的加速度

g,所以體積相等的鉛球和木球幾乎是同時落地的.

師：閱讀課本并回答：(1)什么叫自由落體運(yùn)動？(2)自由落體運(yùn)動的特點是

怎樣的？生：物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動，叫自由落體運(yùn)動.特

點是：(1)初速度為零；(2)只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不

計.

師：在地球表面附近從高處下落的物體，事實上都受到空氣阻力的作用，因

此，嚴(yán)格地說，實際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運(yùn)動.但若物體在

下落過程中所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運(yùn)動.例

如，對于實心金屬球、石塊等，在它們運(yùn)動速度不大的情況下，可以忽略空氣阻

力的影響，把它們的自由下落看成自由落體運(yùn)動，若它們從非常高的地方自由下

落，當(dāng)它們的速度增大到一定程度，空氣阻力不能忽略，它們運(yùn)動的全過程就不

能看成自由落體運(yùn)動.而對于另外一些物體如一團(tuán)棉花或紙片從空中靜止下落

時，與重力相比，空氣阻力的影響太大不能忽略，它們的運(yùn)動就不能看作自由落

體運(yùn)動處理.

［閱讀］

師：請同學(xué)們閱讀下面的小資料，體會空氣阻力的影響.

（課件投影）氣體和液體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體，物體在流體中運(yùn)動時，

要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相對于流體運(yùn)動的方向相反.汽車、火車、

飛機(jī)等交通工具在空氣中運(yùn)動，要受到空氣的阻力.快速騎自行車，我們就會感

到空氣的阻力，輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力.魚在水中游動、

人在水中游泳，都要受到水的阻力.流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關(guān)，

速度越大，阻力越大.雨滴在空氣中下落，速度越來越大，所受空氣阻力也越來

越大.當(dāng)阻力增大與雨滴所受重力相等時，二力平衡，雨滴開始勻速下落.流體

的阻力跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大.跳傘運(yùn)動員在空氣中

張開降落傘，憑借著降落傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力，可以比較緩慢

地降落.航天飛機(jī)著陸后，在飛機(jī)后面張開一面類似降落傘的裝置，加大阻力，

以便較快地停下來.流體的阻力還跟物體的形狀有關(guān)系，頭圓尾尖的物體所受的

流體阻力較小，這種形狀通常叫做流線型.魚的形狀就是流線型的.為了減小阻

力，小轎車、賽車、飛機(jī)、潛艇以及輪船的水下部分，外形都采用流線型設(shè)計.

一般來說，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力要小.氣墊船靠船下噴出

的氣體，懸浮在水面上航行，阻力減小，速度很大.磁懸浮列車靠電磁力使列車

懸浮在軌道上行駛，速度可高達(dá)500km/h.

［實驗探究］

按照教材第45頁的圖2.4—1裝置做實驗，將一系有紙帶的重物從一定的

高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程.

說明：落體運(yùn)動物體的位置往往變化得比較快，憑目測難以觀察和記錄，用

打點計時器或頻閃照相就可以記錄下運(yùn)動物體每隔相等時間所在的位置（運(yùn)動信

息），這樣得到的紙帶（或照片）可以用來對運(yùn)動過程進(jìn)行分析.教材中用打點計

時器較好地將重物下落過程記錄下來，這樣做既簡便易行，又拓寬了對基本儀器

的應(yīng)用，但實驗的準(zhǔn)確度較難把握.因此在實驗中要注意：

①按教材圖示和實驗要求連接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；

②打點計時器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力；

③應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大

密度可以減小體積，可使空氣阻力減??；

④先接通電路再放開紙帶；

⑤手捏紙帶松手之前，不要晃動，保證打出的第一個點清晰.

⑥重復(fù)上述步驟多次，直到選取只有打出的第一點與第二點之間間隔約為2

mm的紙帶才是有效的；(學(xué)生的疑問暫且不要解釋)

⑦教師一定要提醒學(xué)生思考討論，影響實驗準(zhǔn)確度的因素有哪些?并給予具

體引導(dǎo)，注意培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度；

⑧要求學(xué)生保存好記錄了自由落體運(yùn)動信息的紙帶，為下節(jié)課研究運(yùn)動規(guī)律

作準(zhǔn)備.

師：完成實驗后，分析紙帶上記錄的運(yùn)動信息，請思考下列問題：

(1)自由落體運(yùn)動的軌跡是怎樣的？

(2)重物做自由落體運(yùn)動的過程中，其速度有沒有發(fā)生變化？

(3)有的同學(xué)從實驗結(jié)果中得出xCCt2,有的同學(xué)得出工x'，你的結(jié)論又如

何呢？

(4)相鄰、相等時間間隔的位移之差有怎樣的關(guān)系？

(5)影響實驗精確程度的因素有哪些？

參考：分析紙帶可獲取信息：

(1)自由落體運(yùn)動的軌跡是一條直線，速度方向不變；

(2)連續(xù)相同時間內(nèi)的位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變,

具有加速度；

(3)位移x與時間t的平方成正比；

(4)相鄰、相等時間間隔的位移之差相等；

(5)影響實驗精確度的因素主要是阻力.

用打點計時器研究自由落體運(yùn)動，計算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙

帶上點子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論.

教師點評：將兩條紙帶對比，只要兩條紙帶上的點子間隔相同就說明它們的

加速度是相同的.

學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)知識計算重力加速度，通過比較得出結(jié)論.

實驗探究結(jié)果：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度大約

是9.8m/s2.

（課堂訓(xùn)練）

意大利的城市比薩有座著名的塔，建于1173年，塔高55.4m,由于塔基問

題，塔身發(fā)生傾斜，這正是理想的落體實驗場所.傳說，經(jīng)典力學(xué)與實驗物理學(xué)

的先驅(qū)者伽利略為了證明他的論斷，曾于1590年的某天邀請了許多支持者和反

對者到斜塔旁觀看他的實驗.只見伽利略一步一步登上塔頂，一手拿著一只1

磅重的小球，另一手拿著一只10磅重的大球，在提醒觀眾注意后一松手，兩只

球同時開始筆直下落.伽利略令人信服地勝利了.

這段描述今天已無從落實是否真實地發(fā)生過，然而比薩博物館至今還展覽著

據(jù)說是當(dāng)年伽利略用來做實驗的木球，比薩斜塔也由于這個傳說而更加聞名于天

下了.

（1）請同學(xué)們補(bǔ)充上述實驗的結(jié)果一一兩個各重1磅與10磅的球落地的先后

情況是怎樣的？

（2）這個實驗證明了什么結(jié)論？

參考結(jié)果：（1）同時落地（2）物體下落過程的運(yùn)動情況與物體質(zhì)量無關(guān)

二、自由落體加速度

通過算g值理解自由落體運(yùn)動的加速度是一個定值（在同一地點），引導(dǎo)學(xué)生

學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律.

教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個問題：

1.自由落體運(yùn)動的加速度在各個地方相同嗎？

2.它的方向如何？

生：使用不同的物體進(jìn)行的反復(fù)實驗表明，在同一地點，一切物體自由下落

的加速度都相同，方向總是豎直向下的，

師：這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度.符號：g;方向：

豎直向下（與重力方向一致）；大?。号c地點有關(guān).一般計算中g(shù)=9.8m/s2,

粗略計算中可以取g=10m/s2.

讓學(xué)生看教材第46頁列表，嘗試從表中尋找規(guī)律，這一規(guī)律是怎樣產(chǎn)生的？

學(xué)生猜想，但不宜過多解釋.

生：越往北重力加速度越大，說明重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度越高，

重力加速度越大.

師：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以勻變速直線運(yùn)動的

基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動，只要這些公式中的初速度vO=O,a

取g就可以了.自由落體運(yùn)動遵從的規(guī)律:v=vo+at推出：v=gt

x=vot+at2/2推出：x=gt2/2.

［討論與交流］

在現(xiàn)實中，雨滴大約在L5km左右的高空形成并開始下落，計算一下，若

該雨滴做自由落體運(yùn)動，到達(dá)地面時的速度是多大?遇到過這樣快速的雨滴嗎？

據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s.為什么它們的差別會這么

大？

參考：意大利物理學(xué)家伽利略得出了物體在只受重力的情況下（即不受阻力）

由靜止開始的運(yùn)動，叫自由落體運(yùn)動.那么一切物體的下落都一樣快，加速度都

為g=9.8m/s2,在任意時刻物體的速度vt=gt,在任意時刻物體下落的高度：

h=gt2/2.這樣，可以得出vt2=2gh.現(xiàn)在說說雨滴的下落是否是自由落體吧.首

先說說雨滴的形成：由于大量濕空氣的上升，隨著高度增加壓強(qiáng)逐漸減小，水蒸

氣出現(xiàn)過飽和，使水蒸氣凝結(jié)而形成小水滴，大量小水滴聚集起來形成云.小水

滴吸收水汽，形成大水滴，受重力開始下落，又與上升的熱水汽形成更大的水珠,

這樣形成的水滴的下落是自由落體嗎?我們先假設(shè)水滴下落是自由落體，并且還

假設(shè)云的高度為2000m,那么這樣的水滴下落到地面的速度有多大？由vt2=2gh

易計算得到vt=200m/s

試想水滴以這樣大的速度下落到頭上會發(fā)生什么，那是可想而知的.那么水

滴下落到地面上的速度到底有多大?大約為8m/s的速度勻速下落.這樣的速度

已經(jīng)很大了，如果雨滴的半徑比較大的話，人們必會感到痛.要真是自由落體的

話，那還了得嗎？

那么水滴在下落時的速度為什么會這么小?原因是水滴在下落時要與它正下

方的小水滴（上升的水汽）相碰并吸收，由于小水滴的阻礙作用，減慢了它下落的

速度，水滴下落的速度越大，這種阻礙作用越強(qiáng)，當(dāng)水滴的重力與阻礙的力相等

時，雨滴就會勻速下落.當(dāng)雨滴的半徑大到某一程度時，受到氣流的影響而會分

裂，較大的部分繼續(xù)下落，而較小的又會隨上升的氣流上升，又起到阻礙大水滴

下落的作用，所以我們看到的雨滴不會太大，就是這個道理，而且雨滴速度也不

大，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s.

［實驗與探究］

下面提供一組探究課題，僅供參考.

1.根據(jù)漫畫討論如圖2—4—4所示：他們采用了什么方法測量洞的深度？

請你對該方法進(jìn)行評估(指出有何優(yōu)點與不足).

漫畫：洞有多深？

圖2-4-4

參考解答：他們采用的是自由落體運(yùn)動規(guī)律，通過測量石頭下落的時間求位

移的方法測量洞深.

由于x=l/2gt2,g=10m/s2,t=2s,所以x=20m

該方法的優(yōu)點：

(1)所使用的儀器設(shè)備簡單；

(2)測量方法方便；

(3)g的取值熟悉；

(4)運(yùn)算簡便

該方法的不足：

(1)測量方法粗略，誤差較大；

(2)石塊下落的初速度不為零，不是真正的自由落體運(yùn)動；

(3)石塊下落有空氣阻力，會造成一定的誤差；

(4)未考慮聲音傳播需要的時間.

2.用滴水法可以測定重力加速度的值.方法是：在自來水龍頭下面固定一

塊擋板A,使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上，仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好

聽到前一水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一水滴剛好開始下落.首先量出水龍

頭口離擋板的高度A,再用秒表計時，計時方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上

的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)

“2、3、4……”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止計時，讀出秒表的示數(shù)

為1

(1)寫出用上述測量計算重力加速度g的表達(dá)式.

(2)為了減小誤差，改變h的數(shù)據(jù)，測出多組數(shù)據(jù).

次數(shù)高度A/cm空中運(yùn)動時間〃s

120.100.20

225.200.23

332.430.26

438.450.28

544.000.30

650.120.32

記錄在表格中(表中，是水滴從水龍頭口到A板所用

工

的時間，即水滴在空中運(yùn)動的時間),請在圖中所i

2-4-5IIIIIIIIII

-p-T-r-f-r-L-im

示的坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加—

+IIIIIIIIII

m-p-L-t-r-rTT

速度g的值.(要求兩位有效數(shù)字)iT+iT+ET

-4-4-A-L-A-4-m-4

參考解答：(1)每滴水下落A所用的時間為/=一彳,J.

根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律A=yg/2可得g=2(“：D”.

圖

⑵由于9=?，故下落高度氏為縱坐標(biāo)，以時間的2-4-5

平方「為橫坐標(biāo)畫人-〃圖象，應(yīng)為直線，其斜率4=矍,4=2瓦認(rèn)真描點作圖，求出斜率機(jī)即

可求得g.解得g=9.78m/s2.

［課堂訓(xùn)練］

一位同學(xué)進(jìn)行“用打點計時器測量自由落體的加速度”實驗.

(1)現(xiàn)有下列器材可供選擇：鐵架臺、電火花計時器及碳粉紙、電磁打點計

時器及復(fù)寫紙、紙帶若干、220V交流電源、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、

電鍵.其中不必要的器材是j;缺少的器材是。

(2)這位同學(xué)從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶.把開始打的

第一個點標(biāo)為A,隨后連續(xù)的幾個點依次標(biāo)記為點B、C、D、E和F,測量出各點

間的距離，如圖2—4—6所示.

4,)17.3J

5.89.613.4

單位：mm|

圖2-4-6

請你在這位同學(xué)工作的基礎(chǔ)上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據(jù)的

公式：

(3)根據(jù)你的計算公式，設(shè)計表格記錄需要的數(shù)據(jù)，計算紙帶下落的加速

度.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)估計你的計算結(jié)果的誤差有多大?試分析誤差的來源及其減小誤差的方

法.

參考解答：(1)要根據(jù)各校具體使用的儀器作答，例如：

其中不必要的器材是：電火花打點計時器及碳粉紙、220V交流電源、低壓

直流電源、天平、秒表；缺少的器材是：低壓交流電源、毫米刻度尺、重錘.

(2)依據(jù)的公式：a=Ax/T2.

(3)數(shù)據(jù)處理方法不限，要體現(xiàn)取平均值消除誤差的思想，表格記錄的數(shù)據(jù)

要與所使用的公式匹配.

平均

(EF)(DE)(CD)(BC)(AB)

X/m/

0.01730.01340.00960.00580.0019

△X/m/0.00390.00380.00380.00390.00385

a/(m*s一2)/////9.63

(4)實驗結(jié)果紙帶的加速度9.63m/s2與重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8m/s2

有偏差，誤差大小為4a=I19.8—9.63Im/s2=0.17m/s2.誤差的來源主

要是空氣的阻力和紙帶的摩擦，可以用增大重錘重力的方法，減少摩擦的影響.

［做一做］

1.閱讀教材第46頁”測定反應(yīng)時間”，回答下列問題：

問題1：若測出某同學(xué)捏住直尺時，直尺下落的高度為10cm,那么這位同學(xué)

的反應(yīng)時間是多少？

參考：根據(jù)自由落體運(yùn)動規(guī)律11=8土2/2

可得反應(yīng)時間t=0.14s.

問題2：在上課時，教師用這種方法測量同學(xué)們的反應(yīng)時間，但同學(xué)剛把尺

子捏住，教師馬上就說出該同學(xué)的反應(yīng)時間，也沒見他怎樣計算，你知道老師是

怎樣做的嗎？

參考：教師事先算好時間并寫在直尺上，這樣就可以直接給出學(xué)生的反應(yīng)時

間.

2.教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第47頁“做一做”讓學(xué)生提出自己解決問題的思

路，不必準(zhǔn)確解答，同時強(qiáng)調(diào)“估算”.

學(xué)生獨立思考，并提出解決辦法，比較各種不同方法，并討論其合理性及可

行性.

師：由于照相機(jī)的曝光時間極短，一般為1/30s或1/60s,曝光量相差

10%對照片不會有明顯影響，所以相機(jī)快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”

相機(jī)更是這樣.故在這樣短的時間內(nèi)，這種誤差允許的范圍內(nèi)，物體運(yùn)動的速度

可以認(rèn)為是不變的，可以看作勻速運(yùn)動來處理.建議學(xué)生利用課下時間解出其準(zhǔn)

確值，比較兩種情況下的時間差異.

［小結(jié)］

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對自由落體運(yùn)動概念和規(guī)律的認(rèn)識及理解.自由落體運(yùn)動

是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動，加速度為g,學(xué)好本節(jié)可

更好地認(rèn)識勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和特點，是對上節(jié)內(nèi)容的有益補(bǔ)充.要突破此

重點內(nèi)容，一定要把握住一點，即自由落體運(yùn)動只是勻變速直線運(yùn)動的一個特例

vo=o,a=g.我們在以前章節(jié)中所掌握的所有勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論，

在自由落體運(yùn)動中均可使用.在使用時要注意自由落體運(yùn)動的特點，判斷是自由

落體運(yùn)動之后方可代人計算.

自由落體運(yùn)動是一種非常重要的運(yùn)動形式，在現(xiàn)實生活中有許多落體運(yùn)動可

以看成是自由落體運(yùn)動，研究自由落體運(yùn)動有著普遍的意義.

為了研究自由落體運(yùn)動，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的理想化方法，從最簡單、最

基本的情況人手，抓住影響運(yùn)動的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建

立了理想化的物理模型一一自由落體運(yùn)動，并且研究了自由落體的運(yùn)動規(guī)律，理

想化是研究物理問題常用的方法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到.

［課外訓(xùn)練］

1.大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，每天都有很多小隕石落人地球

大氣層中，但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后，由于空氣的摩擦生熱，絕大部分小隕石還沒

有到達(dá)地面便已經(jīng)被燒毀.現(xiàn)在人類向天空發(fā)射的飛行器、衛(wèi)星等當(dāng)超過一定使

用年限后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀，那么小隕石等進(jìn)人大氣層后的運(yùn)動是自由

落體運(yùn)動嗎？

2.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1：4,不考慮空氣的阻力作用，它們在同一

高度處同時下落，則下面說法正確的是......................................

()

A.甲比乙先著地B.乙比甲先著地

C.甲和乙同時落地D.甲比乙的加速度大

3.如果從高樓相隔1s先后釋放兩個相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自

由落體運(yùn)動，則它們在空中各個時刻................................()

A.兩球的距離始終保持不變B.兩球的距離越來越小

C.兩球的距離先越來越小，后越來越大D.兩球的距離越來越大

4.我們在電影或電視中經(jīng)?？煽吹竭@樣的驚險場面：一輛汽車從山頂直跌

入山谷，為了拍攝重力為15000N的汽車從山崖上墜落的情景，電影導(dǎo)演通常

用一輛模型汽車代替實際汽車.設(shè)模型汽車與實際汽車的大小比例為1/25,那

么山崖也必須用1/25的比例來代替真實的山崖.設(shè)電影每Imin放映的膠片張數(shù)

是一定的.為了能把模型汽車墜落的情景放映的恰似拍攝實景一樣，以達(dá)到以假

亂真的視覺效果，問：在實際拍攝的過程中，電影攝影機(jī)第1s拍攝的膠片數(shù)應(yīng)

是實景拍攝的幾倍？

參考解答

1.解答：因為自由落體運(yùn)動的條件之一是只受重力作用，而小隕石進(jìn)入大

氣層后的運(yùn)動速度很大，受空氣阻力很大，故不能看作自由落體運(yùn)動?

2.答案：C

解析：物體自由下落過程中的運(yùn)動情況與物體的質(zhì)量無關(guān)，加速度相同，故

甲、乙兩物體同時開始下落，也同時著地，故C正確.

3.答案：D

解析：因物體做自由落體運(yùn)動，兩物體具有相同的加速度，先釋放的小球的

速度總是比后釋放的小球的速度大，故兩球的距離越來越大.

4.答案：5倍

解析：可將汽車墜落山崖的運(yùn)動看作自由落體運(yùn)動.即模型汽車墜落和實際

汽車墜落的加速度相同，根據(jù)h=gt2/2由卜模="25解得t模=土實/5.為

了使模型汽車的墜落效果逼真，拍攝模型下落的膠片張數(shù)應(yīng)與拍攝實際汽車下落

的膠片張數(shù)相同，故拍攝模型時每1s拍攝的膠片張數(shù)是實景拍攝每1s拍攝膠片

張數(shù)的5倍.

(三)重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程

我們今天講勻變速運(yùn)動的一個實例一一自由落體運(yùn)動.

同學(xué)們對“自由落體運(yùn)動”這個名詞并不陌生，但對它的運(yùn)動規(guī)律并不一定

清楚，它是一種很常見的運(yùn)動?

［演示］將金屬片由高處釋放.

［指出］金屬片的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動.

［提問1)除金屬片下落外，還有哪些運(yùn)動是自由落體運(yùn)動？這些運(yùn)動有什么

共同特點?物體往下落的原因是什么？

1.自由落體運(yùn)動的研究

(1)物體自由下落快慢的決定因素

［提問