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《探究自由落体运动的规律》教学反思
李海斌 深圳布吉高级中学
自由落体运动在高中物理教学中具有特殊的地位，在知识上它是匀变速直线运动的一个实例，在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法。在整个必修一的教学安排上，匀变速运动的教学重点在于其规律的应用，而自由落体运动的新课教学则要向学生介绍一种探究物理问题的科学方法，培养学生科学严谨的治学态度，能深刻理解自由落体运动的规律，并能灵活应用其规律解决问题。
现就我所讲的《探究自由落体运动的规律》一课，谈谈自己的课后反思。
本课程的教学设计主要要解决两个问题，一是让学生熟练掌握打点计时器的使用，二是实验探究与理论探究相结合得到自由落体运动的规律。
一．成功之处
1. 规范了学生实验的操作，成功的落实了实验的目的
学生经过前一节课《探究自由落体运动》的学习已经明确了自由落体运动的特点，本节课的主要目的在于探究其规律，所以规范的实验操作并选择合适的纸带是实验探究的前提，而高一的学生刚刚接触打点计时器不久，对其操作的规范和注意事项还不够明确，本节课的一个重要内容就是让学生练习并会用打点计时器来探究自由落体运动。在上课期间，本人采用当场拍照投影并师生共同分析的形式很好的抓住了学生的注意力，而且也能让学生对照片中同学的错误操作留下深刻的影响，这种拍照的方式值得在以后的物理实验课中继续推广。
2．学生数据分析成功，体验了科学探究的成功
由于前一环节成功的实验打出了可供分析的纸带，给数据分析打下了良好的基础。在数据分析环节本人再次发挥了实物投影的作用，师生共同讨论的效果非常明显。
3.以学生为主体，符合新课改的要求
整个课堂以学生为主体，在利用打点计时器探究“自由落体的运动性质”时，由学生自己设计实验、操作、处理数据，得出结论。教会了学生探究物理问题的科学方法，培养学生科学严谨的治学态度。
二．不足之处
1．课堂提问不能顾及大多数同学
在这节课的教学中我多次提问，但涉及的人数并不很多，主要原因是学生的表达能力、动手能力有别，在规定的时间里无法按要求完成实验，自然就无法回答问题了，有的学生不会组织语言，还有一些羞于发言的学生，于是课堂提问覆盖面不够广，在今后的教学中要鼓励学生课堂积极发言。
2.课堂时间有点紧张
这节课学生实验多，为了达到实验效果，所用时间较长，导致后面的课堂教学有点仓促，没有同时做到课堂的开放与高效两不误，在以后的工作中要多加尝试。
2011-11-21
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探究自由落体运动的规律
班级： 姓名：
学习目标：
1. 理解什么是自由落体运动，会验证它是初速度为零的匀加速直线运动
2. 掌握自由落体运动的规律，会用公式进行相关计算
课前预习
什么是自由落体运动？
物体仅在 的作用下，从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。
探究过程
【猜想与假设】
物体做自由落体运动时，其速度逐渐增大，这种加速直线运动的规律是这样的呢？物理学中的猜想，往往遵循简单性原则，即从最简单的情况出发。为此我猜想自由落体运动是一种简单的匀加速直线运动。下面来验证我们的猜想吧！
【实验原理】
匀变速直线运动速度和时间相应的关系式为 ，v-t图如图 所示，若初速度为零则关系式变为 ，v-t图如图 所示，图中阴影部分的面积为 ，而该面积表示物体运动的 。假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则某一时刻的位移和时间同样满足 的关系，即s与成 。我们通过对自由落体运动纸带上位移与对应时间的测量，画出的图像，即可验证假设。
图1 图2
【实验设计】
如右图所示，固定打点计时器在铁架台上，注意打点计时器要接 （填“交流电”或“直流电”），并选择合适的工作电压。手提纸带时要保持重锤、打点计时器与纸带在
【操作与记录】
1. 按实验装置图固定好打点计时器，并接好电路
2. 把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器，用手上提纸带，使重锤静止在靠近 的地方
3. 接通电源，然后松开纸带，让重锤带着纸带下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，关闭电源，取下纸带
4. 更换纸带重复3～4次实验
5. 从几条纸带中挑出第一、二两点间距离接近2mm并点迹清晰的纸带进行测量
6. 在挑出的纸带上从第一个点开始依次标记为0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分别测量纸带上从起点0点到各个点间的距离， 计算并填写下表.
计数点 0 1 2 3 4 5
0点到各点间的距离s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0点到各点间的时间 t1= t2= t3= t4= t5=
根据上表中的数据，画出s-t2的图像
根据画出的图像，你的结论是：
你还有其他的方法来验证你的猜想吗？把它记录下来和同学们一起分享吧！
【自由落体运动规律】
自由落体运动是一种 ，其加速度是一个常量，我们称其为重力加速度，用 表示。精确实验表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，计算中通常取 ，粗略计算时，我们可以取 。
自由落体运动的速度公式和位移公式为：
【课堂练习】
1.本次实验挑选纸带时，其中一个要求就是第一、二两点间的距离约为2mm，你能通过计算来说明其中的原理吗？
3. 屋檐上水滴下落的过程可以近似的看作是自由落体运动，假设水滴从10m高的屋檐上落下，则到达地面时的速度大约为多大？（g=10m/s2）
【课后作业】
1.(单选)下列关于自由落体运动的加速度说法正确的是（ ）
A.重的物体自由下落时的加速度大
B.同一地区所有物体的重力加速度是相同的
C.在地球上，重力加速度随着纬度的升高而减小
D.重力加速度的方向总是垂直向下的
2.（双选）在空中某一高度先释放一小球甲，隔了一段时间t0后又在同一高度释放了另一个小球乙，不计空气阻力，则它们在下落的过程中（ ）
A.甲、乙两球间的距离保持不变
B. 甲、乙两球间的距离越来越大
C.甲、乙两球的速度差保持不变
D. 甲、乙两球的速度差越来越大
3.从离地面500m的高空自由下落一个小球，那么小球经过多长时间落到地面？在最后1秒内通过的高度是多少？
v
t
v
t
vt
t2/×10-4s2
s/mm
40.0
60.0
0
20
40
60
80
100
20.0
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计算表格 s t t^2
1 4.6 0.000 0.0000
2 4.6 0.010 0.0001
3 4.6 0.020 0.0004
4 4.6 0.030 0.0009
5 4.6 0.040 0.0016
6 4.5 0.050 0.0025
7 4.7 0.060 0.0036
8 4.5 0.070 0.0049
9 4.6 0.080 0.0064
10 4.6 0.090 0.0081
11 4.6 0.100 0.0100
12 4.6 0.110 0.0121
13 4.6 0.120 0.0144
14 4.7 0.130 0.0169
15 4.6 0.140 0.0196
16 4.7 0.150 0.0225
17 5.2 0.160 0.0256
18 5.3 0.170 0.0289
19 4.7 0.180 0.0324
20 4.8 0.190 0.0361
21 4.8 0.200 0.0400
22 4.9 0.210 0.0441
23 4.9 0.220 0.0484
24 4.9 0.230 0.0529
25 5.0 0.240 0.0576
26 4.9 0.250 0.0625
27 5.0 0.260 0.0676
28 4.9 0.270 0.0729
29 5.0 0.280 0.0784
30 5.0 0.290 0.0841
31 4.9 0.300 0.0900
32 5.0 0.310 0.0961
33 5.0 0.320 0.1024
34 5.0 0.330 0.1089
35 5.0 0.340 0.1156
36 5.1 0.350 0.1225
37 5.7 0.360 0.1296
38 5.8 0.370 0.1369
39 5.8 0.380 0.1444
40 5.9 0.390 0.1521
41 6.1 0.400 0.1600
42 6.1 0.410 0.1681
43 6.4 0.420 0.1764
44 6.8 0.430 0.1849
45 7.4 0.440 0.1936
46 8.8 0.450 0.2025
47 9.3 0.460 0.2116
48 11.6 0.470 0.2209
49 13.9 0.480 0.2304
50 16.6 0.490 0.2401
51 19.7 0.500 0.2500
52 23.2 0.510 0.2601
53 27.9 0.520 0.2704
54 32.1 0.530 0.2809
55 36.8 0.540 0.2916
56 41.7 0.550 0.3025
57 47.6 0.560 0.3136
58 53.3 0.570 0.3249
59 60.5 0.580 0.3364
60 67.2 0.590 0.3481
61 74.4 0.600 0.3600
62 81.9 0.610 0.3721
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“探究自由落体运动的规律”教案
李海斌 深圳布吉高级中学
教材分析
本节内容位于必修1第二章“探究匀变速直线运动的规律”的第二节。 本节是高中物理课程中第一次完整意义上的探究活动。教材从纸带分析入手，在学生有限的知识内提出猜想、理论探究、实验验证，得出结论。
重难点：重点是对自由落体运动规律的理解和应用；难点是学生对纸带的分析。
教学目标
1.知识与技能
（1）理解自由落体运动的概念，知道它是初速度为零的匀加速直线运动
（2）掌握自由落体运动的规律
（3）知道重力加速度在地球的不同地方大小不同
2.过程与方法
（1）通过对自由落体运动纸带的研究，学会分析和处理纸带上的运动信息。
（2）通过对自由落体运动纸带的研究过程，培养数据处理能力、分析推理能力
3.情感、态度与价值观
（1）体验数学在研究物理问题中的重要性
（2）体验人类客观世界发现之类的乐趣
学情分析
本节课授课的对象是我校普通班的学生，他们入学的中考平均分在450分左右，数学底子薄，因此理论分析和数据处理是他们的难点；另外对于刚刚接触高中物理实验的他们来说，实验的规范操作又是急待训练重要项目之一。所以如何尽快的让他们掌握打点计时器的使用，顺利的理解并完成本次探究的“理论探究”部分，训练他们处理数据的能力是本节课的三个重点内容。
教法分析
本节课用到的的教学方法只要有：实验法、演示法、问答法、课堂讨论法。例如先以课前布置学案和课堂提问的形式帮助学生回忆相关知识点，然后应用课堂讨论法组织学生明确实验的内容和注意事项，最后应用综合运动演示法和谈论法展示学生的实验结论以及如何用位移传感器来研究自由落体运动。
教学过程
一．复习导入
复习自由落体运动的概念，引发对其运动性质的猜想
二．实验探究
1.猜想与假设
物体做自由落体运动时，其速度逐渐增大，这种加速直线运动的规律是这样的呢？物理学中的猜想，往往遵循简单性原则，即从最简单的情况出发。为此我猜想自由落体运动是一种简单的匀加速直线运动。下面来验证我们的猜想吧！
2.理论分析
匀变速直线运动速度和时间相应的关系式为，v-t图如图1所示，，若初速度为零则关系式变为，v-t图如图2所示，图中阴影部分的面积为，而该面积表示物体运动的位移。假设自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，则某一时刻的位移和时间同样满足的关系，即s与成正比。我们通过对自由落体运动纸带上位移与对应时间的测量，画出的图像，即可验证假设。
图1 图2
3.实验验证
【操作与记录】
1. 按实验装置图固定好打点计时器，并接好电路
2. 把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器，用手上提纸带，使重锤静止在靠近 的地方
3. 接通电源，然后松开纸带，让重锤带着纸带下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，关闭电源，取下纸带
4. 更换纸带重复3～4次实验
5. 从几条纸带中挑出第一、二两点间距离接近2mm并点迹清晰的纸带进行测量
6. 在挑出的纸带上从第一个点开始依次标记为0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分别测量纸带上从起点0点到各个点间的距离， 计算并填写下表.
计数点 0 1 2 3 4 5
0点到各点间的距离s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0点到各点间的时间 t1= t2= t3= t4= t5=
4.结论与反思
【自由落体运动规律】
自由落体运动是一种 ，其加速度是一个常量，我们称其为重力加速度，用 表示。精确实验表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，计算中通常取 ，粗略计算时，我们可以取 。
自由落体运动的速度公式和位移公式为：
三． 课堂练习
巩固练习，掌握自由落体运动的公式
1.本次实验挑选纸带时，其中一个要求就是第一、二两点间的距离约为2mm，你能通过计算来说明其中的原理吗？
2.屋檐上水滴下落的过程可以近似的看作是自由落体运动，假设水滴从10m高的屋檐上落下，则到达地面时的速度大约为多大？（g=10m/s2）
四．板书设计
v
t
v
t
vt
探究自由落体运动的规律
1． 自由落体运动的条件
2． 猜想与探究
初速度为零的匀加速直线运动 自由落体运动
a=g=9.8m/s2
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高一物理必修一《探究自由落体运动规律》精品教学课件
1.通过纸带分析，研究自由落体运动的规律
2.掌握自由落体运动的公式。
学习目标
课前预习
物体仅在重力的作用下，从 静止 开始下落的运动，叫做自由落体运动。
什么是自由落体运动？
探究过程
【猜想与假设】
物体做自由落体运动时，其速度逐渐增大，这种加速直线运动的规律是这样的呢？物理学中的猜想，往往遵循简单性原则，即从最简单的情况出发。为此我们猜想自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。下面来验证我们的猜想吧！
【猜想与假设】
如果自由落体运动就是初速度为零的匀加速直线运动，则某一时刻的位移可表示为
即s与t2成正比。
【理论分析】
匀变速直线运动速度和时间相应的关系式为
速度图像如图1所示，若物体初速度为零则关系式变为
我们通过对自由落体运动纸带上位移与对应时间的测量，画出s-t2的图像，即可验证假设。
速度图像变为图2所示，图中阴影部分的面积为
而面积表示物体的位移。
v
t
图1
v
t
vt
t
图2
如右图所示，固定好电磁打点计时器，注意工作电压为6V交流电源。手提纸带时要保持重锤、打点计时器与纸带在同一直线上
【实验设计】
【操作与记录】
按上图实验装置固定好打点计时器，并接好电路
把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器，用手上提纸带，使重锤静止在靠近打点计时器的地方
接通电源，然后松开纸带，让重锤带着纸带下落，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，关闭电源，取下纸带
更换纸带重复3～4次实验
从几条纸带中挑出第一、二两点间距离接近2mm并点迹清晰的纸带进行测量
在挑出的纸带上从第一个点开始依次标记为0、1、2、3、4…用毫米刻度尺分别测量纸带上从起点0点到各个点间的距离，记入下表
计算并填写下表
计数点 0 1 2 3 4 5
0点到各点间的距离s/mm s1= s2= s3= s4= s5=
0点到各点间的时间t/×10-2s t1= t2= t3= t4= t5=
t2/×10-4s2
t2/×10-4s2
s/mm
20.0
40.0
60.0
0
20
40
60
80
100
根据上表中的数据在坐标系中画出s-t2的图像
根据画出的图像，你的结论是：
你还有其他的方法来验证我们的猜想吗？把它讲出来和同学们一起分享吧！
用数据采集器来研究自由落体运动
【自由落体运动规律】
自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动 ，其加速是一个常量，我们称其为重力加速度，用g 表示。精确实验表明，在地球的不同地方，重力加速度的大小不同，计算中通常取g=9.8m/s2，粗略计算时，我们可以取g=10m/s2 。
自由落体运动的速度公式和位移公式为：
一些地区的重力加速度g/(m/s2)
地点 纬度 重力加速度
赤道 0° 9.780
广州 23°06′ 9.788
武汉 30°33 ′ 9.794
上海 31°12 ′ 9.794
东京 35°43 ′ 9.798
北京 39°56 ′ 9.801
纽约 40°40 ′ 9.803
莫斯科 55°45 ′ 9.816
【课堂练习】
1.本次实验挑选纸带时，其中一个要求就是第一、二两点间的距离约为2mm，你能通过计算来说明其中的原理吗？
0 1 2 3 4 5
2mm
2.屋檐上水滴下落的过程可以近似的看作是自由落体运动，假设水滴从10m高的屋檐上落下，则到达地面时的速度大约为多大？（g=10m/s2）
【课堂练习】
