自由落體運動教案設計意圖5篇
教案在制訂的時候，你們需要注意創新教學方法，其實無論開展什麼階段的教學工作，都要認真寫好一份教案，本站小編今天就為您帶來了自由落體運動教案設計意圖5篇，相信一定會對你有所幫助。
自由落體運動教案設計意圖1
一、學習目標
通過重現重大發現的歷史過程，親臨其境探究伽利略對自由落體運動研究的實驗，學習其科學思維方法和巧妙的實驗構思。
二、學習過程
（一）、綿延兩千年的錯誤
亞里士多德的觀點：物體越重，下落越快.
交流與討論：為什麼會有錯誤的認識呢？
（二）、邏輯的力量
伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點是錯誤的？
（三）、猜想與假説
（四）、實驗驗證
閲讀：伽利略斜面實驗的情況
討論與交流：感受伽利略的探究過程，體會其科學方法
設計實驗：研究初速度為零的勻加速直線運動的位移和時間的關係，並設計表格記錄實驗數據.
（五）、伽利略的科學方法
三、反思總結
伽利略的科學方法。
①問題的提出。
②提出假設，邏輯推理。
③利用數學和邏輯進行推理，然後實驗驗證。
④對假説進行修正和推廣。
四.當堂檢測
1．某物體從某一較高處自由下落，第1s內的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s 內的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。5,20,15
2．小球做自由落體運動，它在前ns內通過的位移與前（n+1）s內通過的位移之比是_____________。n2/(n+1)2
3．一物體從高處A點自由下落，經B點到達C點，已知B點的速度是C點速度的3/4，BC間距離是7m，則AC間距離是__________m（g取10m/s2）。16
4．一物體從高H處自由下落，當其下落x時，物體的速度恰好是着地時速度的一半，由它下落的位移x=__________H/4
5．關於自由落體運動的加速度g,下列説法中正確的是( B )
A．重的物體的g值大
B．同一地點,輕重物體的g值一樣大
C．g值在地球上任何地方都一樣大
D．g值在赤道處大於在北極處
6．一個鐵釘與一個小棉花團同時從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因為( C )
A．鐵釘比棉花團重
B．鐵釘比棉花團密度大
C．棉花團的加速度比重力加速度小得多
D．鐵釘的重力加速度比棉花團的大
7．甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時自由下落，由下列説法正確的是（C）
A．甲比乙先着地
B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同時着地
D．無法確定誰先着地
8．自由下落的物體，自起點開始依次下落相等高度所用的時間之比是（D）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．( +1):1
9．自由落體運動的v-t圖象應是圖2-4-4中的( B )
10．一個物體從20m高的地方下落,到達地面時的速度是多大?落到地面用了多長時間? (取g=10m/s2)20m/s,2s
課後練習與提高
1.氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,它上升到217m高處時,一重物由氣球裏掉落,則重物要經過多長時間才能落到地面?到達地面時的速度是多少? (不計空氣阻力, g=10m/s2)。7.0s,66m/s
2．如圖2-4-5所示,把一直杆AB自然下垂地懸掛在天花板上,放開後直杆做自由落體運動,已知直杆通過A點下方3.2m處一點C歷時0.5s,求直杆的長度是多少? (不計空氣阻力, g=10m/s2). 2.75m
自由落體運動教案設計意圖2
一、教學思路設計
自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前，學生已經學習了勻變速直線運動的規律，也學習了研究勻變速直線運動的基本方法，對本課的學習，實際上是引導學生利用已有知識解決生活實際中的問題。組織學生進行探究活動，既有利於鞏固所學的知識，培養學生解決實際問題、探求規律的能力，還能對學生進行科學方法和科學思想的教育。
本節課的教學重點在於説明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度ｇ。由於學生受日常經驗的影響，對重的物體下落快，輕的物體下落慢的印象很深，所以本節課做好實驗十分重要。教學時可以引導學生從日常生活經驗出發，通過實驗逐步提出問題（設疑），讓學生自己探究（解疑），得出結論。充分體現了物理是以實驗為基礎的學科，讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規律的重要方法和手段。
二、教學三維目標:
1.知識與能力目標：理解自由落體運動的概念、條件和性質；理解自由落體運動的加速度；掌握自由落體運動的規律並能靈活運用。
2.過程與方法目標：觀察演示實驗，分析歸納出自由落體運動的發生條件；通過實驗與動手計算，驗證自由落體運動的性質。
3.情感態度與價值觀目標：讓學生認識到，從生活經驗中得到的某些認識，可能是不正確的，而需要採用實驗來研究問題，培養實事求是的科學態度。
三、重點、難點分析
重點：對自由落體運動性質的推導及運動規律的掌握和運用；
難點：自由落體運動性質的推導。
突破的方法：在課堂上精心設計實驗，用實驗事實幫助學生建立起正確的觀點。利用多媒體課件，依據學生已有的知識和物理研究方法，通過實驗觀察、分析數據、歸納結論、類比遷移自己推導出自由落體的運動性質和規律。
四、教學流程
觀察、分
析 演 示
實 驗 引
出課題
引導學生確定、
研究自由落
體運動性質的
實驗方案
學生實驗，索
確定自由落體
運動的性質、
確定重力加速度
歸納自由落
體運動的規律
鞏固應用，測定反應時間
自主學習
問題一：什麼是自由落體運動？在日常生活中你見過自由落體運動嗎？
問題二：自由落體運動的快慢與哪些因素有關？
問題三：自由落體運動是什麼性質的直線運動？
問題四：從勻加速直線運動的規律中總結自由落體運動的規律?
新課教學
（一）問題的提出
1．通過實驗直接引入新課
前面我們學習了直線運動，掌握了勻速直線運動、勻變速直線運動的規律以及研究它們的方法，今天我們將應用這些知識研究一種常見而重要的運動。
〔演示 1〕重錘從手中由靜止釋放後下落。指出在地面附近的任何物體，脱離支持物後，沿着豎直方向落向地面的運動叫做落體運動。
問題一：落體運動的快慢與哪些因素有關？我們怎樣來研究落體運動？
2．實驗設疑，引出矛盾的結論，揭示問題的複雜性
〔演示2〕取金屬片一塊、薄紙片一張，讓它們從同一高度同時下落。觀察到金屬片先着地。是否可以得出結論：物體越重下落越快？
兩千三百多年以前，就有學者研究過這個問題，最典型的就是亞里士多德，他提出物體下落快慢是由它們所受重力決定的，物體越重，下落得越快。在其後兩千多年的時間裏，人們一直信奉他的這種看法。那麼他的看法是否正確呢？
〔演示3 〕取兩個同樣的氣球，一個充氣後用夾子夾好，讓它們從同一高度同時下落。觀察出重量輕的氣球先着地，得出輕的物體也可能下落得快。
可見：亞里士多德的觀點是錯誤的。
實際上在三百多年前：偉大的物理學家伽利略首先發現了亞里士多德這個觀點的內部矛盾，他用簡單的邏輯推理，證明了亞里士多德的觀點是錯誤的。介紹伽利略的這個著名的科學推理。
3．歸納小結，找出使問題複雜的原因
生活中所看到的物體下落的快慢和物體的輕重關係比較複雜，既不能説物體越重下落越快，也不能説物體越輕下落越快，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。這説明影響物體下落快慢的還有別的因素，那麼別的因素是什麼呢？
〔演示4〕①將前面的薄紙片揉成團仍與金屬片，從同一高度同時下落。
②將前面的充氣氣球，放氣後與另一個同樣的氣球，從同一高度同時下落。
觀察到它們均同時着地。引導分析演示實驗，得出是空氣阻力的作用使問題變得複雜。
4．提出假設，實驗驗證，引出課題
研究問題往往從最簡單的入手，我們設想，如果在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落快慢會怎樣？
〔演示5〕牛頓管實驗 （先介紹儀器，並演示抽去空氣時的情況，再將閥門打開，讓空氣進入，進行對比實驗）。在抽去空氣的牛頓管內，其空氣很稀薄，空氣阻力的影響非常小，可以忽略不計，金屬片、羽毛只受重力作用，下落的快慢相同。放入空氣以後，由於受空氣阻力的作用，金屬片比羽毛下落得快。
把物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。引出課題。
〔板書〕自由落體運動
〔板書〕1. 自由落體運動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
自由落體運動只發生在沒有空氣的空間裏，是一種理想化的運動模型。在有空氣的空間裏，物體的下落不是自由落體運動，如果空氣阻力的作用很小（與重力相比較 ）可以忽略不計時，物體的下落也可以看作自由落體運動。例如演示實驗中的重錘從靜止開始下落的
運動可以看作是自由落體運動。
（二）探索自由落體運動的性質
問題二：自由落體運動是什麼性質的直線運動？怎樣來研究？
〔板書〕 2.自由落體運動的性質
引導學生完成下面內容：
第一步：確定研究自由落體運動性質的實驗方案。
今天我們實驗的研究對象是重錘，它從靜止開始下落的運動可以看作自由落體運動。這節課我們要解決的問題是 “自由落體運動是不是勻變速直線運動”，下面同學們根據現有的器材來設計自己的實驗，並根據你的實驗作出結論。引導學生用打點計時器打出紙帶來研究。
第二步：學生實驗
請同學們兩人組成一個小組，根據實驗目的設計自己的實驗方案，利用打點計時器在紙帶上記錄的點來確定重錘的運動情況。指導學生在實驗中要儘量減少摩擦，以提高實驗的準確程度。
第三步：學生對實驗進行總結
抽出幾組學生介紹實驗的整個過程和數據的處理方法，並總結它們從實驗數據中得出的結論。
1.分析紙帶，定性判斷。
從紙帶中可以看出，在相等的時間間隔裏(0.02)秒 小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運動。是變加速直線運動還是勻加速直線運動呢?
根據勻變速直線運動的規律，做勻變速直線運動的物體，它在任意兩個連續相等的時間裏的位移之差相等。
2.進一步測量，定量判斷。
引導學生講出具體方法：利用重錘自由下落對打點計時器打下的紙帶，在紙帶上舍掉開頭較密集的點，確定好計數起點0，再每五個點取一個計數點，依次標明1、2、3、4，正確地用刻度尺測出每點到起始點的距離S01、S 02、S 03、S04 ，求出相鄰計數點間的距離S1、S 2、S 3、S4。進而求出各相鄰間的距離差△S1、△S 2、△S 3 ，在實驗誤差範圍內各△S相等，從而定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動。
〔板書〕（1） 運動性質：是一種初速度等於零的勻加速直線運動。
其實偉大的科學家伽利略不但用簡單明瞭的科學推理，巧妙地揭示了亞里士多德學説內部的矛盾，他還做了許多研究工作推斷自由落體運動是一種勻加速直線運動。他研究了物體沿不同角度的光滑斜面運動的情況，進行了上百次的定量研究，發現從斜面上滾下的小球都做勻加速直線運動。傾角越大，小球的加速度越大。由此他推想，當斜面增大到90° ，小球做自由落體運動時，仍然會做勻加速直線運動。後來，伽利略的這個推論得到了證實。
〔板書〕（2） 加速度：在同一地點，不同物體作自由落體運動時的加速度相同，用g表示。
自由落體的加速度是多少? 利用上面的數據，根據△S=aT2，求得加速度的數值。
不同地理位置的重力加速度不同，用實驗的方法可測出不同地方的重力加速度課本第 44頁的表格中列出一些地方的重力加速度數值。
引導觀察不同的地理位置，重力加速度的大小不同，而且隨着地理緯度的增加重力加速度增大。但是變化不大，大多在9.8m/s 2左右，所以通常情況下，g的大小一般取9.8m/s 2，在粗略的計算中還可以把g取作10 m/s 2。
〔板書〕大小：一般取9.8m/s 2(指出這個值其實就是重力計算式中的常數g)
方向：總是豎直向下
(三 )自由落體運動的規律
〔板書〕3. 自由落體運動的規律(設問、探索、歸納自由落體運動的規律)
問題三：自由落體運動的規律是什麼?
從前面的演示實驗我們知道，不同物體在同一地點自由下落都做初速度為零的勻加速直線運動，而且下落相同高度所需時間相同，由公式x=1/2at2 ，可知自由落體運動的物體都具有相同的加速度。
由於自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本規律及其推論都適用於自由落體運動，只要把v0 取零，並且用 g來代替加速度就行了。
〔板書〕速度： 位移：
〔板書〕推導出（位移和速度）：
鞏固應用
1.做一做：測定反應時間
日常活動中，有時需要人的反應靈敏度，對戰士、司機、飛行員、運動員等尤其如此，當發現某種情況時，能及時採取相應行動，戰勝對手，或避免危險。人從發現情況
到採取相應行動經過的時間叫反應時間。下面是一種測定反應時間的方法。請一位同學甲用兩個手指捏住木尺頂端，另一位同學乙用一隻手在木尺下部做欲握住木尺的動作，但手的任何部位都不要碰到木尺。當看到甲同學放開手時，乙同學立即握住木尺。測出木尺降落的高度，根據自由落體運動的知識，算出乙同學的反應時間。
2.為了測出井口到井裏水面的深度，讓一個小石塊從井口下落。測得經25秒聽到石塊落到水面的聲音，求井口到水面的大約深度。 (不計聲音傳播的時間)
本節課對自由落體運動進行了實驗、推理、探索，請同學們思考並回答下面的問題：
1.做自由落體運動的條件是什麼?( 理論和實踐兩方面上回答)
2.自由落體運動是什麼性質的運動? 敍述它的規律。
3.你對 “科學實驗和科學推理是揭示自然規律的重要方法和手段”這句話是怎樣理解的?
自由落體運動教案設計意圖3
【教學目標】
一、知識與技能
1.知道什麼是自由落體運動。
2.知道什麼是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值。
3.會應用相應的運動學公式解答有關自由落體運動的問題。
二、過程與方法
調動學生積極參與討論的興趣，培養學生邏輯思維能力及表述方法。
三、情感態度與價值觀
利用課後的閲讀材料，介紹伽利略上百次的對落體運動本質規律的探索研究，使學生體會到科學探索的艱辛，挖掘素材更深層次的含義。
【教材分析】
教材把自由落體運動作為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動的特例來處理，沒有另外給出自由落體運動的公式，這體現了物理學從簡單問題入手，用理想化的方法處理實際問題的方法。研究自由落體運動時，給出了頻閃照相機的照片，但沒有作定量的詳細分析，只要求從圖上看出物體越落越快，物體作加速運動即可。教材為了簡便，援引伽利略的研究結果，直接給出了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度的講述，也比較適合學生的思維習慣，根據實驗在同一地點，從同一高度同時自由下落的物體，同時到達地面的事實。由h=1/2at2知它們的加速度必相同，所以本節課的重點和關鍵是做好實驗和推理分析。
【教法建議】
可以按照教材安排的順序，在講解的同時，通過演示實驗，邊講邊議，如果學生條件許可，可採取討論式的教法。
【教學重點】
認識自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻變速直線運動，並能應用勻變速直線運動的規律解決自由落體運動的問題。
【教學難點】
自由落體運動中不同物體下落的加速度都為g。
【實驗器材】
牛頓管、橡皮塊、兩張相同的紙。
【教學過程】
一、自由落體運動
1.思考與討論：
(1)重的物體下落得快?還是輕的物體下落得快?
(2)請舉出一重的物體下落快的實例?(演示一張紙和一塊橡皮下落的現象)
師：是否一定是重的物體下落的快?在17世紀時著名物理學家伽利略就用一種巧妙的推理方法來進行推理：①假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。②兩塊石頭它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應如何?(答：整體下落速度最快)。③如把兩塊石頭拴在一起時，下落快的會被下落慢的拖着而減慢;下落慢的會被下落快的拖着而加快，結果如何?(答：兩塊石頭的整體下落的速度應小於大石頭的速度，而大於小石頭的速度。)④這與重的物體先落地的結論矛盾。
請一個學生來做個實驗：半張紙揉成的紙團和一大張紙片同時從同一高度下落情況，請同學觀察。(紙團比紙片下落快，輕的物體還下落的快。)
(設計説明：上述方法也是我們研究問題的方法，利用粗略的邏輯推理或做實驗驗證。)
師：這樣看來，重的物體有時下快，有時輕的物體下落的快。請同學們比較一下上面的幾個實驗並討論是什麼原因導致這樣的結果。
2.分析引導：
(1)教師指出：上述實驗現象表明物體下落快慢與輕重無關，是因為有空氣阻力存在使現象變得複雜。在17世紀，伽利略曾做過著名的比薩斜塔實驗，實驗發現：質量不同的鐵球和木球幾乎同時落地。
(2)提問：如果沒有空氣阻力，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢如何?
(3)演示：按教材要求做“牛頓管”實驗。
3.總結歸納：
(1)牛頓管實驗結論：質量不同的羽毛硬幣等物體在沒有空氣阻力的情況下，下落的快慢是相同的。並比較一下牛頓管放入空氣後的實驗現象，引出自由落體運動的定義。
師：自由落體運動是一種什麼運動呢?我們會猜想它會不會就是初速為零的勻變速直線運動呢?這樣需要來證明才能確定。
(2)指導學生看“自由落體運動的頻閃效果”的插圖。
提問：要證明是勻變速直線運動的方法?(方法一：利用連續相鄰相等的時間內的位移差 為定值進行推導。方法二：證明連續相鄰相等的時間內位移之比是連續的奇數比。)
(設計説明：這種方法先猜想後用實驗驗證的方法也是科學家研究問題的一種方法。)
自由落體運動教案設計意圖4
教材分析
《自由落體運動》是人教版第二章第五節內容。自由落體運動是一種理性化模型，在高中物理教學中具有特殊的地位.在知識上它是勻變速直線運動的一個特例，在方法上滲透着理想化模型的重要研究方法.在整個必修一的安排上，勻變速運動的教學重點在於規律的應用，自由落體運動的新課教學則向學生介紹用現代先進教學儀器研究自由落體運動的規律特徵，有利於學生站在一個現代新科技的角度觀望歷史人物對自由落體的研究，體會近代物理的先驅伽利略是如何進行研究的---這是向高中學生首次介紹伽利略的物理學研究方法的教育，它在整個高中物理教學中具有特殊重要的意義.
對於物體的運動快慢，教材通過演示牛頓管實驗進行證實，進而最後抽象出自由落體運動這一運動模型。這樣的編寫層次分明，實現從感性到理性，符合學生的認知規律。只要認真做好演示實驗，學生不難建立自由落體運動這一模型。
學情分析
關於自由落體運動是否是勻加速直線運動，教材中通過實驗方法：利用打點計時器分析紙帶得出自由落體運動的性質。這一點是在基於學生已掌握勻變速直線運動的特徵“相鄰時間段內通過位移差等於一個衡量”的前提下，學生很容易分析出自由落體運動的性質，並算出下落的加速度。
教學目標
知識與技能
1.理解物體下落過程中空氣阻力對物體運動的影響。
2.理解自由落體運動的性質和物體做自由落體運動的條件。
3.理解自由落體運動的加速度，知道它的大小和方向。
4.理解在不同的地點，重力加速度的大小有所不同;在同一地點，重力加速度與物體的重量無關。
5.掌握自由落體運動的規律，並能夠運用自由落體運動的規律進行計算，解決一些實際生活中的問題。
過程與方法
讓學生通過對玻璃筒內金屬片、羽毛等下落的實驗及其它演示實驗的觀察、分析、思考、學會歸納和總結問題的方法，培養學生的觀察能力、推理能力、掌握科學研究的方法。
情感態度與價值觀
通過對落體問題的研究，體會對問題的研究要善於抓住事物的主要矛盾，透過現象看事物的本質。
重點難點
重點：自由落體運動的性質、規律及重力加速度。
難點：自由落體運動規律的得出。
教學手段及方法
1.多媒體教學
2.啟發式教學為主
教具學具準備
硬幣、紙片、牛頓管、木尺、鐵架台、打點計時器、刻度尺、重錘。
設計思想
本節課以“創設情景 提出問題 觀察思考 自主探索—討論交流 總結歸納”為教學結構，採用“交流—互動”的探究模式教學。
充分開發和利用新課程資源，創設貼近學生實際生活的問題情景，激發學生的學習物理的興趣和求知慾望，同時體現物理與社會、物理與技術、物理與生活等方面的聯繫。
教學過程
教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖
實驗導入
提出問題
用木尺測學生反應快慢。説明需要研究物體下落過程中位移和時間的關係而引入研究的課題。 學生實踐，積極配合測反應快慢 激發學生興趣，活躍氣氛 師生互動
展開新課
(一)下落快慢比較
1.提問：日常生活中不同物體下落快慢如何?
2.提問：為什麼呢?
實踐是檢驗真理的唯一標準，那物理作為一門實驗學科當然實驗是檢驗現象的唯一標準.
演示：(1)硬幣和白紙
(2)硬幣和紙團
3.提問：為何出現上述現象
4.提問：那減少空氣阻力不同物體下落快慢會如何?
演示：牛頓管中鐵片和羽毛的下落
5.歸納：不計空氣阻力，所有物體下落一樣快
今天我們就和大家研究在不計空氣阻力情況下，只受重力，並且從靜止開始下落的運動即自由落體運動
回答1：一樣快
回答2：重的物體下落快
回答3：跟它受的阻力有關係
學生仔細觀察現象得出結論
回答：一樣快
學生仔細觀察現象認真思考得出結論：忽略阻力的情況下輕的物體和重的物體下落一樣快。 讓學生積極思考
培養學生觀察實驗的習慣
師生互動
展開新課
(二)自由落體運動
1.提問：同學們請從自由落體運動定義中找出其條件
2.歸納： (1)V0=0
(2)只受重力作用
3.提問：學生舉例日常生活中哪些物體的運動可看作自由落體運動
4.歸納：物體在實際生活中下落除了受自身的重力外還受到空氣的阻力，因此自由落體運動其實為一種理想化的運動。
5.提問：請學生回憶以前學過的直線運動有哪些?
6.提問：那自由落體運動是怎樣的直線運動呢?
7.提問：我們有什麼方法可以用來判斷物體運動性質的?
8.提問：前面我們用什麼實驗方法的?
回答：
1.只受重力的作用
2.靜止開始下落
舉例：雨滴的下落
蘋果的墜地
葉片的下落等
學生認真聽
回答：勻速直線運動
勻加速、減速直線運動
回答：勻加速直線運動
回答：看相等時間段內的位移
回答：打點計時器，分析紙帶上的點跡，進而判斷物體運動性質 開動學生大腦
給學生髮揮的餘地
讓學生大膽猜測
培養學生的創新能力
師生互動
自由落體運動教案設計意圖5
一、教學任務分析
在力學知識體系中，運動學的內容是研究力學定律的基礎。而勻變速直線運動是一種理想化的運動模型，是研究物體運動的知識前提。自由落體運動作為勻變速直線運動的一個特例，與實際比較接近，更加形象的詮釋了初速度為零的勻變速直線運動的規律，因此，在物理學體系中具有特殊地位。
《普通高中物理課程標準(實驗稿)》對本節課的要求是：“通過史實，瞭解伽利略研究自由落體運動所用的實驗和推理方法”。“通過實驗研究質量相同、大小不同的物體在空氣中下落的情況，從中瞭解空氣對落體運動的影響”。因此，本節教學內容要體現實驗在認識自由落體運動規律中的作用，並通過介紹伽利略對自由落體運動的研究，體會科學研究方法對物理學發展的作用。
在教材中，《自由落體運動》一節，編排在運動學的基本概念和勻變速直線運動等知識後，是勻變速直線運動的一個特例。在整個必修1的安排上，勻變速直線運動的教學重點在於規律的應用，自由落體運動的新課教學側重於培養學生的科學探究能力及邏輯思維能力，對促進學生的全面發展具有重要意義。
通過對自由落體運動這種常見的、特殊的運動的研究，可以更好的對前面知識複習和鞏固，同時也加強了物理學習與實際生活的聯繫。而且通過在授課過程中講授研究物理問題的基本思路和科學方法，為以後研究比較複雜的運動規律打下良好的基礎。
因此本節課是培養學生思維的研究課，聯繫生活的應用課，也是為後面課程做知識準備的鋪墊課。所以本節課在本章中具有重要的地位和作用。
二、學生學情分析
學生通過對前面知識的學習，已經對勻變速直線運動規律有了初步的理解，也學習了打點計時器的使用和數據處理方法，具備了一定的實驗探究能力。根據生活經驗，學生對自由落體運動規律有一定認識，但並不科學嚴謹。
學生會有“重的物體下落快”的認識，這是學生在日常生活中形成的前概念。並且，學生對落體運動的認識，只是表面的感性認識，需要通過實驗探究進一步理性學習。
在探究“自由落體運動性質”的過程中，要求學生對打點計時器會操作，並掌握相應的注意事項，同時，對實驗數據的處理需要聯繫數學知識，“逐差法”的靈活運用是一難點。
因此探究自由落體運動規律和重力加速度的得出過程是教學難點。
三、教學目標
1.知識與技能
(1)知道自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
(2)知道自由落體運動加速度大小和方向，知道不同地點重力加速度不一樣。
(3)理解自由落體的規律。
2.過程與方法
(1)在實驗探究自由落體運動特點和規律的過程中，學習伽利略使用的理想實驗與科學推理方法。
(2)在實驗探究物體下落的快慢的過程中，進一步樹立科學態度。
3.情感態度與價值觀
在研究自由落體運動的實驗過程中，體會科學探索的艱辛，學習伽利略等科學家的科學精神。
四、教學重點和難點
教學重點：探究自由落體運動，重力加速度g 。
教學難點：重力加速度的測量。
五、教學器材
自制“反應時間尺”：在一約40cm長的尺的一面標記上自由下落對應長度所用的時間，使用時，標有反應時間一面面朝學生。多媒體、鋼球，乒乓球，紙張若干、牛頓管、電磁打點計時器、重物等。
六、教學過程設計
(一)利用實驗創設情境，引入新課
【事件1】利用實驗激發學生的求知慾。
教師展示課前設計製作好的“反應時間尺”，並提出問題“一般刻度尺是用來測量什麼的?”。
學生回答。
教師繼續設置懸念：這把尺子很神奇，它不僅能測量長度，還能測量時間，並且能測出同學們的大腦反應時間。
並選3～4名學生上來測反應時間。
學生抓住尺的同時就報出其反應時間，可採用“比比誰的反應時間短”的方式調動學生積極性。
提出問題，引入新課：反應時間尺的原理是什麼?學完本節課的內容，我們就可以揭曉這個祕密了。
【教學設計説明】在此將教材中的“做一做”欄目中的“測定反應時間”改為放在課前引入，目的是通過這一遊戲產生“驚奇”效果，激發學生探究的興趣，增強學生的感性認識，活躍課堂氣氛。
(二)探究落體運動的影響因素
【事件2】引導學生回憶日常生活中所見到的物體下落現象(動畫展示蘋果、雨滴、水滴的下落過程)，思考“物體下落的運動有什麼特點，是一種什麼性質的運動呢?”。
教師提出問題：“不同的物體，下落快慢是否相同?物體下落的快慢可能與什麼因素有關?”。學生説出猜想與假設後，教師追問依據。
【事件3】教師演示系列實驗，使學生產生認知衝突。
演示實驗 實驗現象 實驗結論 實驗① 鋼球①和乒乓球②(G1>G2)，在同一高度同時自由下落。 鋼球①先落地 較重的先落地 教師説明：這個結論與2000多年前世界古代史上最偉大的 哲學家 、 科學家 和 教育家 之一亞里士多德(前384—前322年)的觀點相同。
教師課件展示亞里士多德的觀點——重的物體下落快。
提出問題：有沒有學生不同意亞里士多德的觀點。然後學生討論：在生活事例中找支持與反對的證據。
演示實驗 實驗現象 實驗結論 實驗② 一張紙裁成相等的兩半(G1=G2)，一半揉成紙團，另一半不變;在同一高度同時自由下落。 紙團先落地 等重的落地有先後 實驗③ 紙片①和紙塊②(G1>G2)，在同一高度同時自由下落。 紙塊②先落地 較輕的先落地 學生活動：總結實驗結果，得出“物體下落快慢與質量無關”的結論。
【教學設計説明】“自由落體運動”一節的教學建立在實驗基礎上，可以結合學生原有的認知結構，利用實驗創設問題情境，使學生髮現值得探究的問題。
使用生活中的鐵球、乒乓球與紙張，做演示實驗，兩物體的質量明顯不同，實驗簡單現象明顯，觀察到的現象與學生頭腦中的重的物體先落地的前概念形成衝突。演示過程中，從紙片到紙塊的過渡，可誘發學生思維，猜想到空氣阻力的影響，從而引出下一步思維。
【事件4】驗證猜想。
教師提出問題：既然物體下落快慢與其質量沒有必然聯繫，實際生活中物體下落快慢不同可能是受什麼因素的影響?
學生猜想：從實驗現象和生活經驗可以猜想到是空氣阻力影響。
教師演示實驗，學生參與觀察分析。
演示實驗4：牛頓管演示實驗
實驗裝置如圖所示，在一根長約1.5m的玻璃管中，放入羽毛、金屬片。
實驗步驟及實驗現象如下表所示：
實驗步驟 可以觀察到的現象 1.不抽出玻璃管中的空氣，將玻璃管倒立過來。 金屬片先於羽毛落到管的底部。 現象與生活中看到與想到的一致。
引導學生思考、猜想，抽出管中部分空氣，會有什麼現象發生。 實驗步驟 可以觀察到的現象 2.抽去玻璃管中部分空氣，將玻璃管倒立過來。 金屬片先於羽毛落到管底部，但兩者落到管底的時間差變短。 現象與猜想一致。
引導學生思考、猜想，繼續抽出管中空氣，會有什麼現象發生。 實驗步驟 可以觀察到的現象 3.繼續抽去玻璃管中空氣，再將玻璃管倒立過來 。 金屬片和羽毛幾乎同時落到管的底部。 現象與猜想一致。
引導學生思考、猜想，想象管中沒有空氣，會有什麼現象發生。 實驗步驟 可以觀察到的現象 4.如果抽出玻璃管中所有空氣，再將玻璃管倒立過來。 金屬片和羽毛同時落到管的底部。 在教師的引導下可以從實驗中得出結論——物體下落受到空氣阻力的影響，沒有空氣阻力時，物體下落過程中運動快慢與質量無關。
【教學設計説明】牛頓管實驗，使學生認識到空氣阻力在落體運動中的影響，演示結束後，教師總結説明使學生認識到，探究現象背後的實質原因必須考慮或排除外界因素干擾，學習猜想與假設、設計實驗、驗證猜想、理想實驗等實驗探究方法。
(三)自由落體運動概念的建立
【事件5】分析歸納形成概念。
教師提出問題：由於落體運動受到空氣阻力影響，要想研究落體運動就必須排除空氣阻力，那麼，如果物體在下落過程中忽略空氣阻力，物體的受力有什麼特徵?
學生回答。
教師根據學生的回答，得出自由落體的定義“物體僅在重力作用下，從靜止(即初速度為零)開始豎直下落的運動，叫做自由落體運動。”
【教學設計説明】教師強調自由落體運動實際上是一種理想條件下的運動，實際生活中物體都會受到空氣阻力，但一般重力大於空氣阻力。在中學階段，當空氣阻力遠小於重力時，可近似看做自由落體運動。
(四)自由落體運動規律的自主探究
【事件6】引導學生實驗探究自由落體運動的規律
教師提問：若要研究某種運動規律，我們可以採用怎樣的方法和器材?帶領學生回顧前面學習勻變速直線運動的體驗，可想到，利用打點計時器採用示蹤(軌跡記錄)法研究，並一起回顧電磁打點計時器的使用方法和注意事項。
學生活動：分組實驗，利用打點計時器記錄重物的下落過程，求出重物的加速度，並總結自由落體運動的規律。(教師巡視學生實驗情況，必要時給以指導)師生共同總結自由落體運動的規律，軌跡是直線，方向豎直向下，是變速運動，速度越來越大。並指出由於阻力遠小於重物的重力，故重物的下落可看作是自由落體運動，所以同學們計算的結果基本一致。
【教學設計説明】學生已使用過電磁打點計時器探究勻變速直線運動的規律，所以可以讓學生自主探究，得出自由落體運動的相關規律，但教師應指出由於自由落體運動與水平方向勻變速直線運動方向上的顯著區別。在實驗過程中為了減小誤差，電磁打點計時器必須固定在豎直方向上，為充分利用課堂時間，教師可事先將電磁打點計時器豎直固定在鐵架台上，再分發給學生，強調在試驗過程中學生不要碰到電磁打點計時器，以免影響實驗數據。
(五)重力加速度
【事件7】根據以上的實驗數據，引出重力加速度的概念，並對重力加速度作如下説明：
