自由落体运动
一、教学目标
1．在物理知识方面要求： (1)了解什么是自由落体运动； (2)自由落体产生的条件； (3)认识自由落体运动的特点；
(4)掌握自由落体运动的规律；速度随时间的变化规律，位移随时间变化的规律。
2．通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。
3．渗透物理方法的教育，发展学生对科学探究的兴趣
二、重点、难点分析
1．重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。
2．难点是演示实验的技巧及规律的推导和得出。
三、教学用具：
演示教具：硬币及与硬币等大的纸片、等大的正方形纸片、抽气机、牛顿管。 学生实验器材：铁架台、打点计时器、钩码、纸带等二人一套。
四、教学方法及过程
1、引入新课
先通过问题“在现实生活中，不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的.从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗？”引起学生兴趣。
然后演示1：硬币和纸袋分别从同一高度由静止开始同时下落，观察下落速度，从表面上看得到结论，“物体越重，下落得越快”。
继续演示2：将等大的正方形纸片，一张揉成纸团，让纸团与纸张从同一高度由静止开始同时下落，观察下落速度，对得到的不同结果，让学生讨论，提出猜想：物体下落的快慢除了跟重力有关外，还与物体受到的空气阻力大小有关。
演示3：展示和介绍牛顿管，说明里面装有金属片和羽毛两个物体，已经抽掉了空气，再把玻璃筒倒立过来。问：谁下落得快呢？
演示4：在上面那只牛顿管中放入空气，再做以上实验。问：谁下落得快呢？（现象明显，引导学生总结出：如果没有空气阻力，物体下落快慢相同）
2、自由落体运动 阅读课本并回答：（1）什么叫自由落体运动？（2）自由落体运动的特点是怎样的？
物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动.特点是：（1）初速度为零；（2）只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计.
3、实验探究
按照教材第43页的图2.5-1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程.
说明：落体运动物体的位置往往变化得比较快，凭目测难以观察和记录，用打点计时器或频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置（运动信息），这样得到的纸带（或照片）可以用来对运动过程进行分析.教材中用打点计时器较好地将重物下落过程记录下来，这样做既简便易行，又拓宽了对基本仪器的应用，但实验的准确度较难把握.因此在实验中要注意：
1.按教材图示和实验要求连接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上端；
2.打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力；
3.应选用质量和密度较大的重物，增大重力可使阻力的影响相对减小，增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小；
4.先接通电路再放开纸带；
5.手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰；
6.重复上述步骤多次，直到打出的第一点与第二点之间间隔约为2 mm的纸带才是有效的；（学生的疑问暂且不要解释）
7.教师一定要提醒学生思考讨论，影响实验准确度的因素有哪些？并给予具体引导，注意培养实事求是的科学态度；
8.要求学生保存好记录了自由落体运动信息的纸带，为下节课研究运动规律作准备.
完成实验后，分析纸带上记录的运动信息，请思考下列问题：
（1）自由落体运动的轨迹是怎样的？
（2）重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？
（3）有的同学从实验结果中得出x∝t2，有的同学得出x∝t，你的结论又如何呢？
（4）相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系？
（5）影响实验精确程度的因素有哪些？
参考：分析纸带可获取信息：
（1）自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变；
（2）连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度；
（3）位移x与时间t的平方成正比；
（4）相邻、相等时间间隔的位移之差相等；
（5）影响实验精确度的因素主要是阻力.
用打点计时器研究自由落体运动，计算其加速度，换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同，总结得出结论.
教师点评：将两条纸带对比，只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的.
学生运用自己所学知识计算重力加速度，通过比较得出结论.
结果：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大约是9.8 m/s2.
4、课堂小结
1．自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。
2．为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。
3．在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法，即理论推导的一种重要方法，同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身，知识的结论当然重要，但更重要的是如何获取知识，中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。
4．自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。
5、布置作业
1.教材第45页“问题与练习”
3、4题；
2.课下自由组织合作小组，试测自己所在教学楼层的高度.设计好思路，选择最简洁方便的测量工具，记录活动报告.
6、板书设计
第5节 自由落体运动
1、物体的下落运动
（1）沿直线竖直下落（2）受重力作用，同时受空气阻力作用
（3）空气阻力忽略不计时，物体下落快慢相同
2、自由落体运动
定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
“自由”的含义：（1）初速度为零。（2）只受重力作用。
3、自由落体运动的规律
（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
（2）重力加速度 g=9.8m/s2，方向：竖直向下
（3）公式：
Vt=gt h= gt2 /2 Vt2=2gh
