一、教學(xué)內(nèi)容分析

本節(jié)是人教版《物理1（必修）》第二章第五節(jié)內(nèi)容。它是在學(xué)習(xí)“勻變速直線運動”規(guī)律之后編排的，是勻變速直線運動的特例。通過對自由落體運動的研究，使學(xué)生既了解一種具體的運動，又鞏固勻變速直線運動規(guī)律，也加強了課本知識與實際生活的聯(lián)系。通過研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，為今后研究“平拋物體的運動”打下良好的基礎(chǔ)。本課利用閃光照片來研究物體運動的方法，也將在后續(xù)課程中得到應(yīng)用。因此，本節(jié)課是本章知識的復(fù)習(xí)課，是培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，是聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后續(xù)學(xué)習(xí)的知識準(zhǔn)備課。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析

（一）學(xué)生由于受日常經(jīng)驗的影響，對物體的下落運動普遍存在重快輕慢的錯誤認(rèn)識。本節(jié)課擬通過學(xué)生之間的辯論，使學(xué)生明確認(rèn)識到：日常見到的現(xiàn)象是因為受空氣阻力影響的緣故，從而有效地消除學(xué)生從生活中得來的錯誤觀念，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的辯證唯物主義認(rèn)識觀。

（二）學(xué)生已學(xué)過“勻變速直線運動規(guī)律”的運動學(xué)知識，具備了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，通過演示實驗總結(jié)出自由落體運動的特點，得出自由落體加速度的概念，然后結(jié)合勻速直線運動規(guī)律“水到渠成”地推導(dǎo)出自由落體運動的規(guī)律。

三、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1.認(rèn)識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。

2.能用打點計時器得到相關(guān)的運動軌跡并能進(jìn)行分析。

3.知道什么是自由落體運動的加速度，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動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律。

（二）過程與方法

引導(dǎo)學(xué)生利用打點計時器，記錄下運動的信息，研究自由落體運動的特點，在探究運動規(guī)律的同時讓學(xué)生進(jìn)一步體驗科學(xué)探究的方法。

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

四、教學(xué)重點和難點

重點：自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程和掌握自由落體運動的規(guī)律。

難點：理解自由落體運動的條件及規(guī)律。

五、教具

多媒體課件，硬幣，小紙片，刻度尺，大小相同質(zhì)量不同的兩個重錘，電磁打點計時器1只（附鐵架臺、重錘、紙帶、學(xué)生電源），牛頓管1個（附抽氣機1臺）。

六、教學(xué)過程

[引入]很高興來到美麗的靖遠(yuǎn)二中和大家一起交流，先和大家做一個小游戲，我這里有一張鈔票，我提住它的頂端，你用兩個手指頭放在鈔票的中間，做好夾得準(zhǔn)備，但是注意在我放手之前你的手的任何部位都不能碰到鈔票，當(dāng)看到我松手時就立刻去夾，如果夾得住歸你，否則歸我，哪位試試？為啥夾不住呢？這個錢太短了，如果長點就好了。為什么反應(yīng)靈敏和物體長短有關(guān)系呢？通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)大家就知道其中的奧妙了，本節(jié)課我們學(xué)習(xí)《自由落體運動》。（板書課題）

通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們要實現(xiàn)以下學(xué)習(xí)目標(biāo)（多媒體出示）：

（1）知道什么是自由落體運動和自由落體運動的條件。

（2）經(jīng)歷用打點計時器實驗探究過程得到自由落體運動的特點。

（3）知道自由落體加速度的大小和方向，知道在地球上不同緯度的地方，重力加速度的大小不同。

（4）掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動的規(guī)律。

物體下落運動是一種常見的運動，下落的物體有的輕有的重，那么輕重物體下落的快慢情況如何呢？

【多媒體探究一】輕重不同的物體下落的快慢情況？

請同學(xué)們利用硬幣（有嗎？）沒有就換成橡皮擦或課本與紙張一起來觀察。

[演示實驗]①讓一張紙與小硬幣同時同高度自由下落，可看到什么現(xiàn)象？哪個重？

②同學(xué)們可以將自己的廢紙做這樣一個實驗撕一小片，將小的這片揉成團，從同一高度同時釋放觀察落地的情況。哪個重？

③把剛才的紙袋揉成團，和小鋼球由靜止同時下落（幾乎同時落地）。

提問學(xué)生：為什么會出現(xiàn)這么多矛盾呢？這是什么原因？（這是因為空氣的阻力的影響。把紙片揉成團，所受空氣的阻力要比紙片所受空氣的阻力小得多，所以與小鋼球幾乎同時落地。）那么如果要驗證他的想法需要怎樣的環(huán)境呢？（學(xué)生：真空中，沒有空氣阻力的環(huán)境。）

[演示實驗]老師這里有這么一個實驗儀器——“牛頓管”（上課前老師已經(jīng)將其抽成了真空，先將牛頓管弄成真空演示，再將空氣進(jìn)入演示，觀察羽毛和鐵片的運動），充分說明了空氣阻力導(dǎo)致它們不能同時下落。往往直觀感覺是不夠準(zhǔn)確的，連聰明的大哲學(xué)家亞里士多德也受到了現(xiàn)象的蒙騙。

分析總結(jié)：大量事實證明影響落體運動快慢的因素是空氣的阻力，如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體，下落快慢相同。我們把滿足這種條件的運動叫做自由落體運動，

提問學(xué)生：總結(jié)一下什么叫自由落體運動？

一、自由落體運動（板書）

1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

2.條件：（1）只受重力；（2）從靜止開始。

說明：這種運動只能在真空中進(jìn)行。而實際生活中這種真空常見不常見呢？（不常見，因為我們生活在空氣中。）有些物體的下落，像羽毛、紙片等把它們由靜止釋放所受空氣阻力較大，但是硬幣下落和蘋果的下落所受空氣阻力比較小，可以忽略，它們的下落可以近似地看做自由落體運動。

[提問過渡]大家猜想一下自由落體運動是勻速運動嗎？顯然不是，它從靜止開始運動經(jīng)歷了一個變化的過程。運動越來越快了，它可能是什么運動呢？（視學(xué)生回答的情況）是不是勻變速直線運動呢？

【多媒體出示】探究二：自由落體運動是否為勻變速直線運動？

提問學(xué)生：同學(xué)們回想一下，如果一個物體做勻變速直線運動那么它有一些什么特點呢？（大家可以先回憶一下，引導(dǎo)學(xué)生回答它的速度隨時間均勻變化，加速度是一定的。）

【多媒體出示】勻加速直線運動特點：

相同時間間隔內(nèi)的速度的變化量相等；

在v-t圖上是一條通過原點的直線。

要驗證這個特點就要設(shè)計一個實驗：請同學(xué)們回想前面我們探究小車速度隨時間的變化規(guī)律的方法，討論設(shè)計實驗方案。可以結(jié)合課本44頁實驗來互相討論。

提示：選擇相隔相同時間的若干個計數(shù)點進(jìn)行測量它們的瞬時速度，觀察物體在相同時間內(nèi)的速度變化是否相同。

介紹儀器：打點計時器、重物（密度大體積?。Ｈ绾尾僮鬟@個實驗?zāi)?？敘述實驗過程。

[演示實驗]用打點計時器測量物體下落的位移關(guān)系，分析紙帶得出自由落體運動的特點。那位同學(xué)敘述一下實驗過程呢？

【強調(diào)】我們分兩種情況實驗，拉紙帶的重錘質(zhì)量不同。

（1）將計時器的限位孔與鉛垂線平行固定在鐵架臺上；

（2）將紙帶穿過限位孔用手提著紙帶，使重物靜止在靠近計時器的下方；

（3）先接通電源再松開紙帶。重復(fù)幾次從其中選出點跡比較清晰的一條紙帶。進(jìn)行數(shù)據(jù)的測量，第一個點為計數(shù)0點，每隔1個點為一個計數(shù)點。依次標(biāo)號。注意讀數(shù)時有效值；

（4）設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)，計算各計數(shù)點的瞬時速度的數(shù)值關(guān)系，并作圖。

下面請幾位同學(xué)到前面來做實驗打幾條紙帶？【安排學(xué)生具體任務(wù)，裝紙帶、開電源、測量、計算、繪圖?！拷處熝不刂笇?dǎo)。打出紙帶后交代直尺測量。選幾個點計算瞬時速度。注意單位和有效數(shù)字的統(tǒng)一。

圖像作出來了大家觀察點的分布，看描的點大致在一條直線上，說明了什么？（學(xué)生：是勻變速直線運動。）

大家通過圖像可以看到在v-t圖上是一條傾斜的直線。說明自由落體運動具有勻變速直線運動的特點。

分析：大量的實驗表明：自由落體運動就是初速度為0的勻加速直線運動。

[板書]3.運動性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運動。

通過剛才的實驗，知道了自由落體運動的性質(zhì)。既然輕重物體做自由落體運動的快慢是相同的，那么也就是說自由落體運動在同一地點有一個相同的加速度。那大家能不能根據(jù)剛才圖像計算一下一條紙帶如果用另一條紙帶是否一樣呢？反復(fù)多次試驗得到相同的結(jié)論。

現(xiàn)在我們知道了自由落體運動是一個初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動。請同學(xué)們寫出自由落體運動速度、位移關(guān)系及速度與位移的關(guān)系式。公式為：

【點擊多媒體】三、自由落體運動的規(guī)律[板書]

[學(xué)生活動]請參照勻變速直線運動的公式寫出自由落體運動相應(yīng)的公式。

【課堂練習(xí)】

【課堂小結(jié)】這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對自由落體運動和規(guī)律的認(rèn)識和理解。首先大家要注意自由落體運動實際上是物體從靜止開始的只受重力作用的勻加速直線運動，加速度為g。大家要結(jié)合勻變速直線運動的規(guī)律來理解它。在做題時，首先要物體所做的是自由落體運動，才能使用相應(yīng)的規(guī)律解題。

自由落體運動實際上是一個理想化的模型，但是在現(xiàn)實生活中有很多落體運動可以看成是自由落體運動，研究自由落體運動有普遍的意義。

七、教學(xué)反思

本案例設(shè)計從課程標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，定位于力求做到對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)研究方法的教育。恰當(dāng)分析學(xué)情，將學(xué)生已有的生活知識考慮在內(nèi)，使教學(xué)起點盡量定位準(zhǔn)確，并從三維目標(biāo)要求，確定教學(xué)要求和教學(xué)重點和難點。

教學(xué)過程從實驗引入課題，層層設(shè)問，引發(fā)學(xué)生思考問題，讓學(xué)生產(chǎn)生思維矛盾沖突，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并且反復(fù)多次通過實驗分析、討論認(rèn)識規(guī)律。關(guān)注課堂教學(xué)過程中生成性資源的應(yīng)用，充分體現(xiàn)學(xué)生主體、自主合作、探究學(xué)習(xí)等新課程所倡導(dǎo)的教學(xué)方法。

[板書設(shè)計]

一、自由落體運動

1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

2.條件：只有重力 從靜止下落

3.性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運動。

二、自由落體加速度（重力加速度g）

2.方向：豎直向下

三、自由落體運動的規(guī)律