1．理解自由落体运动的实质，掌握自由落体运动的规律
2．能用匀变速直线运动的规律解决自由落体的问题
3．培养学生透过现象，看到本质的认识观
1．重点：自由落体运动的实质规律
2．难点：消除学生的从生活中得来的错误观念
教学器材：几张等大的小纸片、牛顿管、抽气机
一、新课引入
物体的下落运动是一种常见的运动。
① 用绳子悬挂着的物体，如果绳子断了，物体会掉下来；
② 树上的果实，成熟后会掉下来；
③ 手里捏着的粉笔，松开手后会掉下来。(演示)
物体之所以会下落，是由于受到了重力的作用。这节课，我们就来学习一种特殊的下落运动。
板书：自由落体运动。
二、讲授新课
(一)、自由落体运动
1、通过演示实验，消除学生的错误观念。
师：一枚硬币和一片羽毛，谁下落得快些？
生：硬币。
师：为什么硬币下落得快些？
生：硬币重些。
师：硬币总是比羽毛下落得快些吗？(设问)
①【演示实验1】
取一截粉笔和一张小纸片(粉笔比纸片重)，从同一高处同时释放。可见：粉笔先落地。
师：这与我们平时常见的现象一样，重的物体下落快。我们是不是可以得出结论：重的物体比轻的物体下落快？
其实很早以前就有人研究过这个问题了，那就是古希腊哲学家亚里士多德。
古希腊哲学家亚里士多德是一位知识渊博的伟大学者，那时候的哲学包括一切科学。亚里土多德在研究了物体下落现象，通过观察一些这样的物理现象，并总结了当时学者的一些看法后提出：物体下落的快慢是由它们所受的重力决定的，物体越重，下落的越快。在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的这种看法。那么他的看法是否正确呢？（设问）
②【演示实验2】
取大小不同的两张纸，将小纸片揉成一团，从同一高处同时释放。可见：小纸团先落地。
师：从这个实验我们又看到，轻的物体比重的物体下落快。可见：亚里士多德的观点是错误的。
在十七世纪时，伟大的物理学家伽利略首先发现了亚里土多德这个观点的内部矛盾，他用简单的逻辑推理，就证明了亚里土多德的观点是错误的。同学们，谁能给大家简单介绍一下伽利略的这个著名的科学推理呢？
(引导学生阅读教材P70页“阅读材料”。)
生：按亚里土多德的看法，如果把两个质量不同的物体连在一起，那么快的会由于被慢的连着而减速，慢的会由于被快的连着而加速……取一块大石头，设它的下落速度为8，一块小石头，设它的速度为4，将它们检在一起，整个系统的下落速率应该小于8；但是两块石头挂在一起比以前那个速率为8的石头重…… 这样，从重物比轻物下落得快的假设，就推出了重物下落得更慢的互相矛盾的结论。
2、引导学生建立正确观念
师：根据前面的实验和分析，同学们猜想一下，物体下落的快慢跟重力的大小有什么关系呢？
生：没有关系。
师：哪怎么解释前面的实验现象呢？
生：空气阻力影响了物体下落的快慢。
师：同学们猜想一下，如果完全没有空气阻力的影响，轻、重物体谁下落得快呢？
1971年，美国宇航员斯科特在月球表面上，将一把铁锤和一片羽毛从同一高处同时放下。结果他观察到两个物体同时落“月”。
【演示实验3】用牛顿管演示不同物体在没有空气阻力的影响下的下落情况。
(强调：管内空气已被抽得很稀薄，空气阻力的影响非常小。)
3、引入自由落体运动的概念
师：由【演示实验3】看到，物体下落的快慢，跟物体的重力无关。通常看到的下落有快有慢，是由于空气阻力的影响。如果没有空气阻力的影响，不同物体下落的快慢是一样的。
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。
(强调：“只在重力”、“从静止开始”)
(二)、自由落体运动的性质和规律
师：那么自由落体运动是什么性质的运动呢？
生：（部分）是匀变速直线运动．
师：这样说有根据吗？你研究过吗？（反问）
师：伽利略不但用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德学说内部的矛盾，他还做了许多的研究工作推断自由落体运动是一种匀加速直线运动。他研究了物体沿不同角度的光滑斜面运动的情况，进行了上百次的定量研究，发现从斜面上滚下的小球都做匀加速运动。由此他推想，当斜面增大到900，小球做自由落体运动时，仍然会做匀加速运动。后来，伽利略的这个推论得到了证实。
现代的文明为我们研究自由落体运动的性质提高了更为科学的手段，
请同学们看彩图，彩图1是自由落体的小球的闪光照片按比例的缩小图。(简介闪光照相)照片上相邻的球是相隔l／30秒的时间拍摄的，请大家用刻度尺测相邻的每两个球之间的距离S，在计算出相邻每两段的位移差△s,看△s是否是恒量？
生：（测量、计算）△s是恒量，说明自由落体运动是匀变速直线运动。
板书：⑴ 运动性质：初速度为零的匀变速直线运动。
师：由【演示实验3】我们看到，在排除空气的影响之后，羽毛和铁片都只受重力的作用而向下运动，从相同的高度由静止落下，时间相同，下落的位移也是相同的，又由于物体做的匀变速直线运动，a=2s/t2。由此可知：不同物体下落的加速度是相同的。这个加速度称为重力加速度。
板书：（2）自由落体的加速度—重力加速度g
在同一地点，一切物体做自由落体的加速度都相同。
强调：“在同一地点”。就是说，在不同的地点，物体自由落体的加速度不同。
（教师介绍精确实验测定的北极9.832m/s2、北京9.801m/s2、长沙9.791m/s2、赤道9.780m/s2的重力加速度值，总结出：越靠近赤道，重力加速度的值越小；越靠近两极，重力加速度的值越大。并给出一般取值。）
板书：通常计算中，g=9．8米／秒2
方向：竖直向下。
(说明：这个值其实就是重力计算式中的常数g。)
师：由自由落体运动的性质和初速度为零的匀变速直线运动公式，可知自由落体运动的规律是什么？
板书：（3）规律：
公式： h=eq o(sdo-9(１),sdo0(－),sdo 9(２))gt2
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0 1 2 t/s vt=gt vt2=2gh eq o(sup 11(—),v)=vt/2=gt/2 特殊规律：v1:v2:v3…=1:2:3… h1:h2:h3…=1:4:9… hⅠ:hⅡ:hⅢ…=1:3:5… 速度图象：如图。 (先让学生自己画出，再说明不能随意画。t=1s时，v必须等于9.8m/s。) 师：需要说明的是：这种运动只有在没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果物体下落过程中空气的阻力比重力小得多，可以忽略不计，它的运动也可看作自由落体运动，如：石块在空中自由下落就可以当做自由落体运动。 例题：钢珠从17.7米高的地方落下，落下的时间是1.90秒。求重力加速度。 (引导学生分析题意，找出条件，确定公式。) 解：由于s=17.7m，t＝1.90s，而s＝ eq o(sdo-9(１),sdo 0(－),sdo 9(２))gt2，有： g=2s/t2=2×17.7/1.902 =9.80m／s2 三、课堂练习： 1、请一位同学用两个手指捏住刻度尺顶端，你拳起一只手的手指，在刻度尺的下部，作握住刻度尺的准备，但手的任何部位都不要碰到刻度尺。当看到那位同学放手时，你立即握住刻度尺，测出刻度尺降落的高度，根据自由落体运动的知识，可以计算出你的反应时间。 2、教材P711 四、作业布置： P712、3 P78 11(至少两种方法求解) Tags：自由作者：对 自由落体运动 文章的评论 [查看网友评论] |
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