“自由落體運動”教學案例
湖北省宜都市第一中學 田長虹【教材分析】
“自由落體運動”選自高一《物理》第二章“直線運動”的第八節，在學生認識了勻變速直線運動，掌握了勻變速直線運動的規律之后，課本把該節放在本章的最后一節，把自由落體運動作為初速度為0，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，這樣有利于學生形成知識的結構，避免死記公式。本節教學的重點和關鍵在于說明不同物體下落的加速度都是重力加速度g，學生由于受日常經驗的影響，對重的物體落得快，輕的物體落得慢印象很深，所以做好演示實驗十分重要，除了牛頓管的實驗之外，還可以做一些小實驗，使學生明白，日常見到的現象是因為受到空氣阻力的影響的緣故，對“如果物體只受到重力，不同物體的加速度相同”有深刻的印象。
【教學設想】
教學時間為一課時，整節課的--圍繞“實驗現象──發現問題──探究問題──解決問題”的主線展開：
→科學的抽象、推測（真空中，如何?）→實驗驗證（牛頓管演示）
→得出結論（自由落體定義）→問題提出（自由落體運動規律如何?）
通過這一系列的活動，調動學生自主學習的積極性，并使學生對科學探究有一定的了解。開始的小實驗很重要，是科學探究的入口處，所以教師一定要把握好演示的技巧，然后引導學生層層深入，激發學生的好奇心，使他們產生強烈的求知欲，積極主動地去探究問題。
【教學準備】
小鋼球、牛頓管、紙片、鐵架臺、電火花計時器、重物、紙帶、直尺、課件。
【教學過程】
一、導入新課
師：我們學習了勻變速直線運動的規律，其規律可由三個公式體現出來（投影）。今天我和大家一起來研究一個勻變速直線運動的實例──自由落體運動。
師：同學們對“自由落體運動”其實并不陌生。
（演示實驗：將小鋼球由高處靜止釋放，指出小鋼球的運動就是自由落體運動。）
師：那么除了小鋼球的下落外，還有哪些運動是自由落體運動?自由落體運動有什么樣的特點和規律?這節課我們就來研究這個問題。
二、新課教學
1.什么是自由落體運動?
（演示實驗：讓一張紙片與小鋼球同時自由下落，可看到什么現象?）
生：鋼球落得快。
師：對，這就是我們的生活經驗，似乎很容易得出“重的物體比輕的物體下落得快”的結論，這也是公元前古希臘哲學家亞里士多德的觀點。這個觀點使人們在錯誤的結論下走了二千多年，距今三百多年前，伽利略為證明亞里士多德觀點的錯誤，做了大量的實驗。他拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上，使兩球由靜止同時下落，據亞里士多德的觀點，重球應該先落地，但實際上兩球同時落地。
師：請再看演示實驗，把剛才的紙揉成團，和小鋼球由靜止落下，同學們再觀察。
生：幾乎同時落地。
師：同一張紙，為什么形狀不一樣，其下落時間就不一樣呢?
生：這是因為空氣阻力的影響，把紙揉成團，所受的空氣阻力要比紙片所受的空氣阻力小得多，所以與小鋼球幾乎同時落地。
師：如果把質量、形狀不同的物體放在真空中，從同一高度自由下落，現象如何呢?讓我們做一個實驗。
（演示實驗：我這里有一個長約1米，一端封閉、另一端有開關的玻璃管（牛頓管），把形狀和質量不同的小金屬片、小羽毛等，放在玻璃管里。）