高中物理 《1.5 自由落体运动》教案 新人教版必修.doc

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1、自由落体运动引子我是北京四中的王运淼。感谢同学们给我提供这次上课的机会，希望我们合作愉快。谢谢！（鞠躬）（一）今天我们一起研究落体运动。你们看见过落体运动吗？秋天来了，树叶下落；下雨下雪的时候，雨滴、雪花的下落；蹦极，人下落；工地上工人为什么戴安全帽？（怕高处落下的砖头、瓦块）。等等，这些物体下落的运动都是落体运动。你们仔细观察过落体运动吗？看，一块石头、一根羽毛，注意观察它们下落的情况：看到了什么现象？石头比羽毛下落得快。再看，一张金属片、一张纸片，面积相等，（放在天平上称一下）这个是金属片，注

2、意观察它们下落的情况：金属片比纸片下落得快。类似的现象我们在生活中很常见。早在公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？同学们可以通过实验研究这个问题，桌上有金属片和纸片，利用它们设计小实验，做一做。对你看到的现象进行说明。开始吧！好，就做到这。（请放下手里的东西。）下面，我们请一位同学到前边来，介绍他设计的实验方案，动手做一做，其他同学注意观察思考。（在学生释放前）你把手抬高一些。同学们注意盯着桌面看，看哪

3、一个先落到桌面上。（纸团、金属片同时释放）你看到了什么？（学生：纸团先落在桌面上，或纸团与金属片同时落到桌面上。轻的物体下落得快，或轻重不同的物体下落得一样快。）这个现象说明了什么？可见，重的物体不一定下落得快。研究得不错。请回座位。你们都是这样做的吗？有没有其它方案？好！请上来，展示一下你的方案。（金属片、纸片呈竖直同时释放）（纸片放在金属片上，释放）（纸片、纸团同时释放）……虽然实验方案不同，但是我们得出的结论是相同的：重的物体不一定下落得快。我们还可以用逻辑推理的方法来解决这个问题。16世纪

4、末，意大利的物理学家伽利略有一个很巧妙的推理：假设“重的物体下落得快”是正确的，那么大石头要比小石头下落得快了。把两块石头用绳拴在一起下落，大的就会被小的拖着减慢，整体比大的单独下落要慢。可是，两块石头加起来比那块大的还重，由此我们得出的结论是：重的物体下落得反而慢。而前提是上面的假设。可见，假设是错误的。重的物体不一定下落得快。显然，轻的物体也不一定下落得快。所以，物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。可是，在现实生活中我们观察到：物体确实下落得有快有慢。这是受什么因素的影响呢？（学生：受空气阻

5、力的影响。）你是怎么得出这个结论的？（学生：在刚才的实验里，纸片变成纸团，空气阻力的影响小了。或从受力分析的角度得出。）观察得很仔细，思考得很透彻：正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体下落的图景是什么样子呢？看，这是一根玻璃管，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片（听声音），还有一根儿羽毛，让它们在这个没有空气的空间里下落，同学们注意观察它们下落的情况。看清楚了吗？不要着急，我再演示给你看。（根据学生的需

6、要，在不同的地点演示给不同的学生看，直到所有学生满意为止。）都看清楚了吧：金属片和羽毛下落的快慢相同。再来看，筒内有空气了，金属片和羽毛下落的快慢就不同了（做两次，第二次提醒学生听声音、看羽毛）。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。要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在有空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。金属片的运动可以看作是自由落体运动，而羽毛在有空气的空间里的运动就不是了。

7、到此为止，我们对落体运动有了正确的认识：不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。可是，在历史上，从公元前4世纪的亚里士多德到16世纪末的伽利略，在漫长的时间里人们是在不断地认识落体运动的。亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。他的著作很多，对西方的哲学和自然科学的发展都有很大的影响。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。时

8、间：12分钟（二）接下来，我们继续研究自由落体运动。自由落体运动是什么性质的运动呢？（教师释放一小钢球）通过观察自由下落的物体，我们不难得出：自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。是初速度为零的匀加速直线运动吗？这个问题需要我们深入研究。还记得初速度为零的匀加速直线运动的规律吗？速度vt=at，位移s=at2根据位移公式可知：这种运动的位移与所用时间的平方成正比。自由落体运动是不是符合这种规律呢？我们可以通过实验研究这个问题。大家看，这是一套研究自由落体的光电计时装置。立柱的上端