[展示] 雨滴。雪花露珠和樹葉自由下落的動畫。
上述兩幅動畫的共同特點是物體從靜止開始下落，那么，物體下落的過程有沒有規(guī)律可循呢？今天我們將一起探究這種運動?進(jìn)而建立一種運動模型：自由落體運動。因此，本節(jié)課的任務(wù)是：1、研究自由下落運動；2、研究自由落體運動；3、研究自由落體運動的規(guī)律的應(yīng)用。
二、新課教學(xué)
（一）自由落體運動
實驗一： 硬幣和等大的紙片同時自由下落
思考：誰下落得快？為什么？
結(jié)論：重的物體下落得快。（亞里士多德的觀點）
實驗二：重紙片和輕紙團(tuán)下落的實驗。
結(jié)論：輕的物體也可能下落得快。
實驗三：等重的紙片以不同方式下落。
結(jié)論：并非物體越重下落越快。
提問：是什么原因使下落運動變得如此復(fù)雜？
比賽：男同學(xué)扔一張紙和女同學(xué)扔一本書。
思考：書的重是紙重的幾十倍，能不能得出“女同學(xué)的力量大”的結(jié)論？
思考：產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是忽略了什么？
結(jié)論：空氣阻力阻力對書和紙的影響不同。
思考：是什么原因使下落運動如此復(fù)雜？
思考：既然有空氣阻力時運動很復(fù)雜，我們該怎樣去研究自由下落運動呢？
思考：根據(jù)由簡到繁的研究思路，我們先應(yīng)該研究什么情況下的自由下落運動？
結(jié)論：先研究不受阻力情況下物體的自由下落運動。
實驗四：“牛頓管”實驗：
拿一個長約的玻璃管，一端封閉，另一端有開關(guān)，把形狀和質(zhì)量都不相同的幾個物體，如金屬片、小羽毛、小軟木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立過來，觀察這些物體下落的情況。把玻璃管里的空氣抽出去，再把玻璃筒倒立過來，再次觀察物體下落的情況。
現(xiàn)象：玻璃管里越接近真空，它們下落越接近同時落到管底。
推理：如果玻璃管里就是真空，則它們一定同時落到管底。
播放美國宇航員的月球試驗。
閱讀課本并回答：①什么叫自由落體運動？②自由落體運動的特點怎樣？
學(xué)生：①物體只在重力作用下從靜止開始下落運動，叫自由落體運動。
②特點：a、初速度為零；
b、只受重力，沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計。
介紹人類文明史上最美的十個物理實驗中排名第二：伽利略的自由落體實驗。在16世紀(jì)末，人人都認(rèn)為重量大的物體比重量小的物體下落得快，因為偉大的亞里士多德已經(jīng)這么說了。伽利略，當(dāng)時在比薩大學(xué)數(shù)學(xué)系任職，他大膽地向公眾的觀點挑戰(zhàn)。著名的比薩斜塔實驗讓大家看到兩個物體同時落地。（配樂）但是，伽利略挑戰(zhàn)亞里士多德的代價是慘重的—— 他失去了工作，但他依然堅持真理，就像一個孤獨的劍客獨自仗劍淪落天涯卻仍不肯與世俗同流合污。從1616年開始，伽利略受到羅馬宗教裁判所長達(dá)20年的迫害，1633年被判終身監(jiān)禁并痛失愛女，1637年他雙目失明，但即使是這樣他依然沒有放棄科學(xué)。1642年1月8日他由于寒熱病在孤寂中與世長辭，同年的12月25日，另一位偉大的的物理學(xué)家誕生了，他就是牛頓，他扛起了伽利略的大旗 ，將科學(xué)發(fā)揚光大。直到三百年后的1979年11月10日梵蒂岡教皇保羅二世代表羅馬教廷不得不在公開集會上宣布：1633年對伽利略的宣判是不公正的。
多媒體打出伽利略的照片：讓我們用掌聲對這位科學(xué)宗師表示崇敬！
探究一：自由落體的運動性質(zhì)：
如何來研究自由落體的運動性質(zhì)呢？
方案：用打點記時器
實驗五：按教材第的圖示裝置做實驗。將一系有紙帶的重物從一定高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程。
紙帶分析：⑴自由落體軌跡是直線；
⑵相等時間內(nèi)位移越來越大；
⑶連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差相等。
要求學(xué)生自己測量紙帶并把實驗數(shù)據(jù)填入表格，然后教師用電腦處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，
0 1 2 3 4
x1
x2
x3
x4
x
（二）自由落體加速度
教師引導(dǎo)學(xué)生思考兩個問題：
1．自由落體運動的加速度在各個地方相同嗎？
2．它的方向如何？
讓學(xué)生改變不同重物，利用打點計時器反復(fù)實驗表明，同一地點，一切物體自由下落加速度都相同，方向總是豎直向下。
總結(jié)：
1．在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度，符號：g
2．方向：豎直向下。
3．地球上不同地方，重力加速度不同，從赤道到兩極，重力加速度逐漸增大，一般g取/s2或10m/s2。
（三）自由落體規(guī)律
讓學(xué)生由總結(jié)自由落體規(guī)律
探究二：自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用。
在日常生活中，不受空氣阻力的單純的自由落體運動的情況很少，但是在空氣阻力影響很小的自由下落運動可以被視為自由落體運動，可以應(yīng)用其規(guī)律來解決問題。
1、甲物體的重力是乙物體重力的5倍，甲從50m高處自由落下，乙同時從100m高處自由落下，下列說法中正確的是：( )
A、兩物體下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的大。
B、下落1s時，它們的速度相等。
C、各自下落1m時，它們的速度相等。
D、下落過程中，甲的加速度比乙的大。
2、為了測出井口到井里水面的深度，讓一個小石塊從井口落下，經(jīng)過2s后聽到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時間）。
[板書設(shè)計]
計數(shù)點
0
1
2
3
4
5
6
7
t(s)
0
坐標(biāo)X(cm)
V(m/s)
加速度a(m/s2)

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高中物理人教版 (新課標(biāo))必修1電子課本

5 自由落體運動

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 必修1

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