伽利略对自由落体运动的研究教案及教学设计
时间:2015-12-17 来源:未知 作者:实习编辑 点击:次
核心提示：《对自由落体运动的研究》教案及教学设计中包括教学重点难点、教学设计思路、新课教学、应用巩固等教学过程，以下为部分伽利略对自由落体运动的研究教案及教学设计。 伽利略对自由落体运动的研究教案及教学设计点击下载 （一）是否重的物体就一定下落得快？
《对自由落体运动的研究》教案及教学设计中包括教学重点难点、教学设计思路、新课教学、应用巩固等教学过程，以下为部分伽利略对自由落体运动的研究教案及教学设计。
（一）是否重的物体就一定下落得快？
实验一 轻的纸团和重的纸片同时下落
现象一 轻的物体下落得快
具体过程：准备大小两张纸，大的纸片重，将小的纸片揉成团，让纸团和纸片同时从同一高度释放，观察谁先着地。一位同学做这个演示实验，另一位同学观察实验现象。
实验二 等重的纸团和纸片同时下落
现象二 等重的物体下落的快慢也不一样
具体过程：准备两张一模一样的纸，将其中一个揉成团，再让它们同时从同一高度释放，观察谁先着地。一位同学做这个演示实验，另一位同学观察实验现象。
教师引导分析上面两个实验，得出“物体下落快慢不能单凭轻重来判断”，等重的纸片和纸团下落快慢的不同可能与空气阻力有关。为了验证猜想，接下来做钱毛管实验。如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢一样，就能说明确实是空气阻力这个因素造成的。
（二）是否由于空气阻力才导致物体下落的快慢不同？
钱毛管实验
（由于时间关系，课前已将管中真空抽上，此时里面空气相当稀薄），实验时迅速将钱毛管倒转，让一位同学上前观察，发现轻的羽毛和重的铁片几乎同时着地。再将管中充入空气，重复上面的实验，发现有空气时羽毛后着地，说明了如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落的快慢程度一样。
真空中拍摄的苹果和羽毛的频闪照片
频闪相机每经过相同的时间就拍摄一次，在真空实验室中发现羽毛和苹果始终处于同一高度，再次证明如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢程度一样。
教师再适当引导学生分析在真空中物体的受力情况（只受重力作用，并且初速度又为0），自然引出自由落体运动的定义（只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动）。再由定义发现自由落体运动的两个基本条件（只受重力，并且初速度为0）。
强调自由落体运动是一种理想化模型，在我们周围找不出这样的真空环境，但如果物体所受的空气阻力与重力相比，可以忽略不计，可近似的认为是自由落体运动。
（伽利略对自由落体运动的研究教案截图）
（三）再现伽利略对自由落体运动规律的探究之路
①发现问题。同样用亚里士多德的观点去比较两种情况下石块下落的快慢，却得到两个相互矛盾的结论。否定了亚里士多德“物体越重下落得就越快”这一观点。
②实验证实。讲述比萨斜塔实验，再次否定亚里士多德的观点。
③提出v∝t这一假说。
④在假说的基础上由数学知识演算得出h∝t2。让学生分组讨论，如何根据自己所学由v∝t推导出h∝t2。
⑤实验间接验证自由落体时h∝t2。
（四）探究自由落体运动的加速度
匀加速直线运动中速度方向跟加速度方向相同，可判断出加速度方向竖直向下。
加速度大小根据小球频闪相片的数据，再结合逐差法（之前已经讲过），学生很容易算出加速度大小为9.81 m/s2。
教师适时说明我们计算时加速度大小取9.8 m/s2，粗略计算时取10 m/s2，自由落体运动加速度又称为重力加速度，用符号g表示。在同一地点，所有物体的重力加速度相同，随着纬度和海拔的不同，这个值略有差异。采用多媒体展示“不同纬度的重力加速度”图表，让同学通过观察，分析总结出重力加速度随纬度变化的规律。
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高一物理
