【正文】 始下落時(shí)的位置距窗戶上沿的高度是多少？【例五】如圖所示，一個(gè)吊在房頂長(zhǎng)為1m的鐵鏈，在距離懸點(diǎn) O正下方21m處有一點(diǎn)A。今將懸點(diǎn)剪斷，鐵鏈作自由落體運(yùn)動(dòng)，鐵鏈(本身)完全通過A點(diǎn)需多長(zhǎng)時(shí)間?(g=lOm／s2)第四篇：高中物理必修1《勻變速運(yùn)動(dòng)實(shí)例——自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容為魯科版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修1》（20xx年8月第3版）第三章第3節(jié)（第46頁(yè)至第53頁(yè)）。它是在學(xué)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”之后編排的，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，使學(xué)生既了解一種具體的運(yùn)動(dòng)，又鞏固勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也加強(qiáng)了課本知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系；通過研究物理問題的基本思路和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，為今后研究“豎直上拋運(yùn)動(dòng)”和“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”打下良好的基礎(chǔ)。本課利用閃光照片來研究物體運(yùn)動(dòng)的方法，也將在后續(xù)課程中應(yīng)用。因此，本節(jié)課是本章知識(shí)的復(fù)習(xí)課，是培養(yǎng)學(xué)生思維的研究課，是聯(lián)系生活的應(yīng)用課，也是后繼學(xué)習(xí)的知識(shí)準(zhǔn)備課。本節(jié)教材有四個(gè)知識(shí)點(diǎn)。即：A．影響物體下落快慢的因素；B．自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、性質(zhì)及特點(diǎn)；C．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g；D．自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。各知識(shí)點(diǎn)是按知識(shí)的形成過程有機(jī)結(jié)合的。即：從對(duì)落體運(yùn)動(dòng)表象的觀察，到深層的分析和研究，由淺入深、由表及里逐一展開。具體說：先觀察軌跡，再判斷運(yùn)動(dòng)快慢，進(jìn)而分析運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，確定運(yùn)動(dòng)加速度，最后明確運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本節(jié)教材這樣編寫符合教育家贊科夫提出的“使學(xué)生理解學(xué)習(xí)過程”的原則，因此，在課堂教學(xué)過程中有必要遵循教材編寫意圖，按知識(shí)的形成過程進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析學(xué)生由于受日常經(jīng)驗(yàn)的影響，對(duì)物體的下落運(yùn)動(dòng)普遍存在重快輕慢的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。本節(jié)課擬通過學(xué)生之間的辯論，使學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到：日常見到的現(xiàn)象是因?yàn)槭芸諝庾枇Φ挠绊懙木壒?，從而有效地消除學(xué)生的從生活中得來的錯(cuò)誤觀念，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)的辯證唯物主義認(rèn)識(shí)觀。學(xué)生已學(xué)過“勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，具備了一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，通過DIS傳感器直觀真實(shí)地得出自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像后，由學(xué)生根據(jù)以前學(xué)過的圖像規(guī)律自行總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用“牛頓管實(shí)驗(yàn)”中鐵片和羽毛同時(shí)落到底部的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體自由下落的加速度是相同的，得出自由落體加速度的概念，然后結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律“水到渠成”地推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。設(shè)計(jì)思想教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)系到課堂教學(xué)的質(zhì)量，教學(xué)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)任務(wù)的完成都要通過教學(xué)過程來實(shí)施。本節(jié)課的主要教學(xué)思路如下：A．由一則生活引入新課，明確課題；通過一個(gè)小的演示實(shí)驗(yàn)研究物體下落的運(yùn)動(dòng)；B．通過“辯論賽”的方式探究影響物體下落快慢的因素，然后抓住主要因素，忽略次要因素，建立理想化過程，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的概念；C．利用DIS傳感器定量分析，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和特點(diǎn)。利用牛頓管實(shí)驗(yàn)理論推導(dǎo)出同一地點(diǎn)不同物體的自由落體加速度是相同的；D．用前面學(xué)過的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律（公式）；E．在“迷人小實(shí)驗(yàn)”中，利用總結(jié)出的公式計(jì)算出一般人的反應(yīng)時(shí)間，與引入遙相呼應(yīng)，進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：理解自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)及相關(guān)概念，掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。過程與方法：通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生從觀察實(shí)驗(yàn)中分析歸納出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維的能力，歸納概括出物理概念和物理規(guī)律的能力。情感態(tài)度價(jià)值觀：（1）通過實(shí)驗(yàn)、觀察、推理、歸納等科學(xué)知識(shí)和方法，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的認(rèn)識(shí)觀；（2）通過對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生多層次考慮問題的辯證唯物主義思想；（3）通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生追求科學(xué)真理的學(xué)習(xí)品質(zhì)。（4）讓學(xué)生感受到物理與科學(xué)和社會(huì)、生活的聯(lián)系，感受到科學(xué)的現(xiàn)實(shí)性。使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，初步領(lǐng)略科學(xué)的美妙與和諧，體驗(yàn)解決問題時(shí)的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)與協(xié)作精神。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為 g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體運(yùn)動(dòng)的問題．難點(diǎn)：（1）物體下落的快慢與物體所受重力大小無直接關(guān)系。（2）同一地點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)中不同物體下落的加速度都為g。教學(xué)過程設(shè)計(jì)一、引入新課同學(xué)們，在講新課之前，老師先給大家講一則生活見聞。老師有一次在街上看見一個(gè)江湖騙子在行騙，現(xiàn)在我將他的騙術(shù)再現(xiàn)一下：這是一張百元鈔票，我捏住它的頂端，你用兩個(gè)手指放在鈔票的中部做好捏住鈔票的準(zhǔn)備，但注意在我松手之前你手的任何部分都不能碰到鈔票，當(dāng)看到我松手時(shí)，你就立刻去捏鈔票。騙子說：“如果你能捏得住，百元鈔票歸你，如果捏不住，你只需給我五元錢”?，F(xiàn)在請(qǐng)三位反應(yīng)敏捷的同學(xué)上臺(tái)來試試，看能否捏得住鈔票。事實(shí)證明，絕大多數(shù)人都捏不到鈔票而被騙。要戳穿騙子的騙局，揭示其中的科學(xué)道理，學(xué)習(xí)完本節(jié)內(nèi)容就知道了。二、新課教學(xué)[板書：第3節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)例——自由落體運(yùn)動(dòng)]師：現(xiàn)在我們來研究掛在細(xì)線下靜止的小球，小球受哪些力的作用？生：重力和拉力師：如果把線剪斷，小球下落后受什么力作用？生：重力和空氣阻力（較小）師：那么，小球?qū)⒃谑裁捶较蛏线\(yùn)動(dòng)？生：沿豎直方向下落演示：用火將繩子剪斷，小球下落。這就是我們常見的物體自由下落的現(xiàn)象。將輕重不同的物體從同一高度同時(shí)靜止釋放，快慢相同嗎？（同學(xué)們七嘴八舌，主要有兩種看法：重的物體下落快、重的物體不一定下落快。）[板書：一、科學(xué)探究1——輕重物體下落快慢相同嗎？]師：贊成重的物體下落快的同學(xué)請(qǐng)舉手，贊成重的物體下落不一定快的同學(xué)請(qǐng)舉手。究竟哪種說法正確呢？現(xiàn)在我們來舉行一次小小的辯論賽吧。請(qǐng)剛才舉手的同學(xué)們各選出三名代表，坐到講臺(tái)的兩側(cè)來。坐在講臺(tái)左側(cè)的代表隊(duì)為正方，他們的觀點(diǎn)是：重的物體下落快。坐在講臺(tái)右側(cè)的代表隊(duì)為反方，他們的觀點(diǎn)是：重的物體下落不一定快。每隊(duì)的桌面上放有硬幣一枚、相同紙片兩張、相同體積的鐵球和鋁球各一個(gè)?，F(xiàn)在各隊(duì)先討論5分鐘，可以利用桌面的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來論證本方的觀點(diǎn)。正方甲生：同學(xué)們請(qǐng)看，將硬幣與紙片同時(shí)由同一高度靜止釋放，硬幣比紙片下落得快，說明重的物體下落快。（鼓掌）反方乙生：將紙片捏成團(tuán)，然后與硬幣同時(shí)由同一高度靜止釋放，兩者幾乎同時(shí)落到桌面上。說明重的物體下落不一定快。（鼓掌）正方丙生：你們?cè)趺醋C明是同時(shí)到達(dá)呢？根本看不清楚，硬幣肯定會(huì)更快到達(dá)桌面的，只是太快了，我們眼睛區(qū)分不出來。反方丁生：將鐵球和鋁球同時(shí)由同一高度靜止釋放，大家認(rèn)真聽聽，落到桌面時(shí)，聲音只有一個(gè)（演示），說明兩球是同時(shí)落到桌面的，也即快慢一樣。正方丙生：落到桌面的聲音并不清脆，有些混濁，也許是兩個(gè)時(shí)間間隔太短了，我們的耳朵區(qū)分不出來。反方戊生：我們假設(shè)“較重的鐵球下落得快”是正確的，那么將鐵球和鋁球用線連在一起下落，跟鐵球單獨(dú)下落相比，誰(shuí)下落得快？按正方觀點(diǎn)連在一起的兩球比鐵球重，應(yīng)該比鐵球下落得快。但是鐵球和鋁球連在一起后，下落得慢的鋁球要對(duì)下落得快的鐵球起阻礙作用，所以兩球連在一起時(shí)，應(yīng)該比單獨(dú)的鐵球下落得慢。由正方觀點(diǎn)推出了自相矛盾的兩個(gè)結(jié)論，所以說，正方觀點(diǎn)在邏輯上是站不住腳的，是錯(cuò)誤的。（熱烈鼓掌）正方同學(xué)面面相覷，啞口無言。師：在剛才的激烈辯論中，正反雙方同學(xué)都能開動(dòng)腦筋、積極思考，充分利用了桌面上的器材來論證已方的觀點(diǎn)，特別是反方戊生在實(shí)驗(yàn)觀察效果不夠明顯的情況下，能利用我國(guó)古代“以子之矛攻子之盾”的邏輯思想，推翻了正方的觀點(diǎn)，更是值得稱贊的。現(xiàn)在我宣布反方同學(xué)獲勝。（鼓掌）師：重的物體不一定比輕的物體下落得快。那么，物體自由下落快慢到底受什么因素影響呢？為什么紙片捏成團(tuán)后，重量未變，但下落得快呢？生：因?yàn)槲矬w自由下落時(shí)，物體除了受重力作用以外，還受到空氣阻力的影響，紙片捏成團(tuán)后，重力作用不變，而空氣阻力的影響變小，所以下落得快。師：如果沒有空氣阻力作用的話，物體自由下落得情況會(huì)怎樣呢？我們通過實(shí)驗(yàn)來觀察這一情況。演示：牛頓管實(shí)驗(yàn)。師：輕重不同的羽毛和金屬片在沒有空氣的空間自由下落，它們不受空氣阻力作用，下落快慢相同；若在有空氣的空間下落，它們受到空氣阻力作用時(shí)，下落快慢就不相同了。綜合上述實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：[板書：若無空氣阻力作用，不同物體自由下落運(yùn)動(dòng)快慢相同。]師：物理學(xué)中，把物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。而在日常生活中，物體下落不可能不受空氣阻力作用，如果空氣阻力相對(duì)于重力而言很小可忽略不計(jì)的話，物體由靜止下落的運(yùn)動(dòng)就可看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，例如：鐵片與金屬小球從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)等等。所以自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化過程。通過理想化突出主要因素，忽略次要因素，從而使問題簡(jiǎn)單化，這是物理學(xué)中常用到的一種研究問題的科學(xué)方法。我們可以看到自由落體運(yùn)動(dòng)的物體速度越來越大，是作勻加速運(yùn)動(dòng)嗎？[板書：二、科學(xué)探究2：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)]師：我們?cè)檬裁捶椒ㄑ芯坎⑴袛鄤蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)呢？生：當(dāng)相鄰且相等時(shí)間內(nèi)的位移之差Δs為定值時(shí)，小球作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且有Δs=aT2。師：留跡法是研究物理規(guī)律的重要方法。例如頻閃照片、紙帶等。課本第47頁(yè)的圖3—26是小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片。限于時(shí)間關(guān)系，請(qǐng)大家在課后由該圖片上的數(shù)據(jù)判斷自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)并計(jì)算其加速度?，F(xiàn)在我們用一臺(tái)較為先進(jìn)的儀器——DIS傳感器來研究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。將重物和速度傳感器連在一起自由下落，通過電腦直接在大屏幕上顯示出其速度——時(shí)間圖像。圖像有什么特點(diǎn)，由圖像可以得到哪些結(jié)論呢？生：自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，說明了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。[板書：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。]師：在同一地點(diǎn)將兩個(gè)不同的物體靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，它們運(yùn)動(dòng)的加速度相同嗎？大家可以根據(jù)剛才我們做過的牛頓管實(shí)驗(yàn)中羽毛和鐵片的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行理論推導(dǎo)。請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)演板。學(xué)生演板：即不同物體自由下落的加速度是相同的。師： 在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，又叫重力加速度，通常用g來表示。[板書：自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度a=g，方向豎直向下。]師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本第48頁(yè)的信息窗。由信息窗可以獲取哪些信息呢？生：不同緯度重力加速度的值不同，緯度越高，重力加速度值越小。師：很好，請(qǐng)坐。重力加速度的值不僅跟緯度有關(guān)，還跟高度等因素有關(guān)，這將在我們以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)學(xué)習(xí)。自由落體運(yùn)動(dòng)是v0=0，a=g的勻加度直線運(yùn)動(dòng)，我們能否利用以前學(xué)過的勻變速運(yùn)動(dòng)的公式推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的`公式呢？生：能。由師：很好。式中的s我們也常用h來替代。[板書：三、