自由落体运动
一、教学目标
1、 理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动
2、明确物体做自由落体运动的条件
3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的
4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法
5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力
二、重点难点
理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点
掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点
三、教学方法
实验—观察—分析—总结
四、教具
牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台
五、教学过程
(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的？
vt=at
s =（1／2）at2
vt2 =2as
(二)、自由落体运动
演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.
结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。
提问：解释观察的现象
显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。
假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢？
演示2：牛顿管实验
自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
显然物体做自由落体运动的条件是：
只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。
（2） 从静止开始下落
实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。
（三）自由落体运动是怎样的直线运动呢？
学生分组实验（每二人一组）
将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。
运用该纸带分析重锤的运动，可得到：
1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2
(四)自由落体加速度
学生阅读课文
提问：什么是重力加速度？标准值为多少？方向指向哪里？用什么字母表示？（略）
2、重力加速度的大小有什么规律？
（1）在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。
（2）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。
（3）在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2
(五)自由落体运动的规律
vt=gt
h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2
vt2=2gh
注意式中的h是指下落的高度
（六）课外作业
1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》
2、教材练习（1）至（4）题
自由落体运动
教学目的：
1、使学生理解自由落体运动的内涵，并使学生能将匀变速直线运动的规律熟练应用于此。
2、使学生在了解不同物体的自由落体运动都有相同加速度的特点的基础上，对自由落体加速度有较深认识。
3、通过对自由落体运动的研究，培养学生运用理论与实验相结合的方法分析解决问题的能力。
教学重点和难点：
自由落体运动的理解。
教具：
1、面积等大的圆形纸片，金属片数张
2、抽气机、牛顿管等。
教学过程：
一、复习提问：
1、匀变速直线运动的特点是什么？它的规律又如何？
2、如何用实验方法来判断一个变速直线运动是匀变直线运动？
看运动物体是否在任意连续相等时间内们移差为恒量，（即Ds=at2）
二、新课教学
1、向学生指出物体自由下落运动是一种常见的运动，（可叫几位学生举例）接着演示粉笔的自由下落运动。
引导学生得出：物体自由下落运动是在重力作用下沿着竖直方向向下的直线运动。
2、下面，我们来看一个实验：
从同一高度同时释放纸片和金属片，可以看到金属片比纸片下落得快，由此我们似乎可以得到结论：物体下落的快慢是由它的重量大小决定的，物体越重，下落得越快。
学生们都能很快否定此结论。接着问，为什么说此结论不正确呢？
让学生讨论：
引导学生从理论和实验两方面来分析验证此观点：
（1）理论分析：
根据上面的结论，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢着而减慢。下落慢的会被下落快的拖着而加快。结果整个系统的下落速度应该小于8。可是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的结论，推出一重物体比轻物体下落得慢的结论。使此结论陷入自相矛盾的境地，由此我们可以推断出重物体不会比轻物体下落得快。
（2）实验验证：
①演示：将上面实验中的纸片揉成团，重做以上实验。（引导学生分析，很容易否定此观点）。
③牛顿管实验
通过上面的理论分析和实验验证，可得结论：物体下落快慢跟物体重量无关，通常看到的物体下落有快慢是由于空气阻力引起的。
2、自由落体运动
①定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
②条件：只受重力和静止开始（两者同时具备）。
3、自由落体运动是属于什么性质的运动？
①在相等的时间间隔里，小球下落的位移越来越大，表明小球的速度越来越在，表明小球的速度越来越大，即小球在做加速运动。
②让学生测量运动球在相邻位置的距离（按图片上的尺子测量），并计算相邻的两个距离的差值，可以看出小球在连续相等时间内位移差在实验误差范围内相等，由此可证明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
4、自由落体加速度
在同一地点，从同一高度同时自由下落的同物体，下落快慢相同，同时到达地面。又因为自由落体运动是匀变速直线运动，根据V=at或s=at2均可得到结论：做自由落体运动的不同物体具有相同的加速度。
①定义：在同一地点，做自由落体运动的物体均具有相同的加速度，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
②方向：竖直向下，它的标准什：g=9.8m/s2
③经过对不同地区g值的精确测量，可以发现地球上不同地方g值不同。
三、应用
要想测量井口到井里水面的深度，以便能知道井里水的容量，该如何办呢？
让一石块从井口自由落下，在落下的同时开始计时，测出从井口一井底水面的运动过程所花费的时间，再根据s=gt2即可算出。
四、布置作业
课件13张PPT。自由落体运动(一)、自由落体运动：
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
2、条件：初速度为零
只受重力作用特点：初速度为零的匀加速直线运动(二)、自由落体运动：
4、g随高度的增加而变小3、g随纬度的增加而变大2、方向: 竖直向下(三)、自由落体加速度：也叫重力加速度
1、大小：g＝9.8m/s2 （近似取10m/s2）(四)、自由落体运动的规律◆做一做：通过照片估算照相机的曝光时间
（P47）从某砖墙前的高处使一个石子
自由落下，拍摄石子在空中的
照片如图。由于石子的运动，
它在照片上留下了一条模糊的
径迹。
已知每块砖的平均厚度为 6 cm，
拍摄到的石子位置 A 距石子起落
点的竖直距离约 2 m。怎样估算
这个照相机的曝光时间？
石子从 A 到 B 的运动能否按匀速运动处理？例1:为了测出井口到里水面的深度，让一个小石块从井井口落下，经过2s后听到石块落到水里的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间 )例2:物体从高h处自由下落，它落到地面前的1s内共下落了35m，求物体下落的高度及下落的时间。(80m,4s)例3:一段长3米的棒，上端悬挂在天花板上，棒的正下方固定着一个高为d=1m的中空圆筒。棒被释放后自由落下，它通过圆筒所需的时间为0.2s，求圆筒上端离天花板 的距离。21.05m
