自由落体运动

信丰县第二中学  徐名庆

教学目标

一、知识目标

1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道地球上的不同地方，重力速度大小不同。

3、掌握自由落体运动的特点和规律。

二、能力目标  培养学生的观察能力和推理能力。

三、德育目标  渗透研究自然规律的科学方法。

教学重点  自由落体运动的特点和规律。

教学难点  物体下落快慢和所受重力无关。

教学方法  科学探究

教学用具  实物投影仪、投影片、CAI课件、牛顿管、抽气机、羽毛、粉笔、软木塞、小玻璃球、铁架台、细绳、小球、剪刀（或打火机）。

课时安排  1课时

教学过程

一、导入新课

[演示装置]如图，用细绳悬挂的小球处于静止状态。

[教师提问]悬线烧断（或剪断）后小球的运动情况如何？

[学生活动]思考与讨论并猜想  ，小球竖直落下

[演示]将细绳烧断，提醒同学们注意观察。

[学生活动]观察现象并得出结论

小球下落时做的竖直方向的直线运动。

[过渡引言]  今天我们就来深入地认识这一运动——自由落体运动。

二、新课教学

自由落体运动

[演示实验一]铁片和等面积的纸片下落，可观察到什么现象？

[学生活动]观察现象并回答：铁片下落得快。

[教师此导]为什么铁片下落得快？

[学生]等面积的铁片和纸片相比，铁片要重得多。

[教师]这说明什么？

[学生]重的物体下落得快。

[过渡引言]重的物体下落得快是我们的一种生活经验，真的是这样吗？

[演示实验二]取二张相同的纸，剪去其中的一张的一部分然后揉成团，再让它们同下落，可观察到什么现象？

[学生活动]观察现象并回答

轻的物体下落快。

[教师引导学生思考]

为什么会有两种不同的观点呢？

[演示实验三]

取二张相同的纸，把其中一张揉成团，再让它们同时下落，可观察到什么现象？

[学生活动]观察现象并回答：

纸团先落地。

[教师提问]等重的物体为什么下落快慢不同呢？

[学生思考与讨论]

总结上面三个演示实验得到的三个结论并进行分析。

物体下落的快慢与重力大小无关，物体下落快慢不同可能是 空气阻力的影响。

[演示实验四]牛顿管实验（可先CAI课件模拟）

把羽毛、粉笔头、纸片、硬币等放到牛顿管中（管口处），把管口塞住后，把管迅速由水平位置转到竖直位置，即：使管口向上，观察所看到的现象。

[学生活动]观察实验现象并回答。  不同物体下落的快慢不同。

[演示实验五]

在上述实验中，当管口塞住后，用抽气机把牛顿管中的空气抽空，然后再把牛顿管倒立，可观察到不同物体在下落时几乎同时落到管底。

[猜想]如果没有空气阻力，不同物体下落和情况怎样？

[学生]物体下落快慢就完全相同。

[教师]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，就可以忽略掉阻力的影响。

[巩固训练]

将甲、乙两物体从同一高度由静止释放，已知m_甲＞m_乙，空气阻力不能忽略，则（    ）。

A、甲一定先落地                            B、乙一定先落地

C、甲可能先落地                            D、可能同时落地

参考答案：不能确定哪个物体受到空气阻力影响大，故都有可能，还可能同时落地，故应选CD。

[学生活动]阅读课文相关内容

[出示思考题]

1、什么叫自由落体运动？什么情况下物体的运动可看作自由落体运动？

2、自由落体运动的特点什么？（提示：可根据定义和频闪照片来判断）

[学生回答]

1、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，实际生活中，如果空气阻力可忽略不计时，物体从静止开始下落就可以看作是自由落体运动。

2、由定义知：自由落体运动的初速度为0，即。

观察频闪照片：在相等的时间间隔里位移越来越大，表明小球的速度越来越大，即小球在做加速运动。

读出相邻两小球的距离，发现：相邻的相等的时间间隔内的位移差△s在误差允许范围内是一个恒量，故小球做匀变速直线运动。

综上所述：自由落体运动是加速度为零的匀加速直线运动。

自由落体运动既然也是一种匀变速直线运动，那么怎样求出自由落体的加速度呢？

[出示思考题]

试通过频闪照片求出小球自由下落时的加速度。（频闪照片的闪光频率为20Hz）

[学生活动]思考并解答

由前面得△s=aT²

解得

只要知道频闪照片的频率，求出时间间隔T，代入上式即可求得a。

[学生活动]阅读课本有关内容

[出示思考题]

1、什么叫重力加速度？

2、重力加速度大小的因素有哪些？

3、影响重力加速度的因素有哪些？

4、通常的计算中，重力加速度取何值？

[学生活动]解答思考题

1、自由落体加速度叫重力加速度，通常用g来表示。

2、重力加速度的方向总是竖直向下的。

3、同一地点，重力加速度相同。

地球上不同地方，重力加速度不同。

从赤道到两极，重力加速度逐渐增大。

4、通常计算中g取得9.8m/s²，更粗略的计算中，g还可取得10m/s²。

[拓展]

重力加速度的大小还和高度有关。高度越高，重力加速度就越小。

[学生活动]推导自由落体运动的规律

[巩固训练]

为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落向水面的声音，求井口到水面的大约深度。（不考虑声音传播所用的时间）

参考答案：

三、小结

这节课主要纠正学生日常生活中的错误经验，从而学习自由落体运动的特点及规律，并初步要求学生能联系以前所学知识，灵活运用，并能解决一些简单的实际问题。

四、作业

1、课本作业

P₃₈练习八（3、4）

2、做一做《测定反应时间》的小实验

3、阅读课后“阅读材料”。

4、思考题

系一重物的气球，以4m/s的速度匀速上升，当离地9m时绳断了，求重物的落地时间t。（g=10m/s²）

五、板书设计