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我想知道运动科学是什么

运动学

百科名片

运动学，从几何的角度（指不涉及物体本身的物理性质和加在物体上的力) 描述和研究物体位置随时间的变化规律的力学分支。以研究质点和刚体这两个简化模型的运动为基础，并进一步研究变形体(弹性体、流体等) 的运动。研究后者的运动，须把变形体中微团的刚性位移和应变分开。点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征，这些都随所选参考系的不同而异；而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。

目录

概念

简介

研究的课题

分类

运动学的发展历史早期

伽利略

欧拉

用几何方法描述

机构学

流体运动学概念

简介

研究的课题

分类

运动学的发展历史 早期

伽利略

欧拉

用几何方法描述

机构学

流体运动学

展开 编辑本段概念

从几何的角度（指不涉及物体本身的物理性质和加在物体上的力) 描述和研究物体位置随时间的变化规律的力学分支。以研究质点和刚体这两个简化模型的运动为基础，并进一步研究变形体(弹性体、流体等)的运动。研究后者的运动，须把变形体中微团的刚性位移和应变分开。 运动学

点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征，这些都随所选参考系的不同而异；而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。刚体运动按运动的特性又可分为平动、绕定轴转动、平面平行运动、绕定点转动和一般运动。运动学为动力学、机械学提供理论基础，也是自然科学和工程技术必需的基础知识。运动学是理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方法来研究物体的运动，通常不考虑力和质量等因素的影响。至于物体的运动和力的关系，则是动力学的研究课题。

编辑本段简介

运动学是理论力学的一个分支学科，它是运用几何学的方 运动学

法来研究物体的运动，通常不考虑力和质量等因素的影响。至于物体的运动和力的关系，则是动力学的研究课题。 用几何方法描述物体的运动必须确定一个参照系，因此，单纯从运动学的观点看，对任何运动的描述都是相对的。这里，运动的相对性是指经典力学范畴内的，即在不同的参照系中时间和空间的量度相同，和参照系的运动无关。不过当物体的速度接近光速时，时间和空间的量度就同参照系有关了。这里的“运动”指机械运动，即物体位置的改变；所谓“从几何的角度”是指不涉及物体本身的物理性质(如质量等)和加在物体上的力。

编辑本段研究的课题

运动学主要研究点和刚体的运动规律。点是指没有大小和 运动学

质量、在空间占据一定位置的几何点。刚体是没有质量、不变形、但有一定形状、占据空间一定位置的形体。运动学包括点的运动学和刚体运动学两部分。掌握了这两类运动，才可能进一步研究变形体(弹性体、流体等)的运动。 在变形体研究中，须把物体中微团的刚性位移和应变分开。点的运动学研究点的运动方程、轨迹、位移、速度、加速度等运动特征，这些都随所选的参考系不同而异；而刚体运动学还要研究刚体本身的转动过程、角速度、角加速度等更复杂些的运动特征。刚体运动按运动的特性又可分为：刚体的平动、刚体定轴转动、刚体平面运动、刚体定点转动和刚体一般运动。

编辑本段分类

运动学为动力学、机械原理(机械学)提供理论基础，也包含有自然科学和工程技术很多学科所必需的基本知识。

编辑本段运动学的发展历史

早期

运动学在发展的初期，从属于动力学，随着动力学而发展。古代，人们通过对地面物体和天体运动的观察，逐渐形成了物体在空间中位置的变化和时间的概念。中国战国时 运动学

期在《墨经》中已有关于运动和时间先后的描述。亚里士多德在《物理学》中讨论了落体运动和圆运动，已有了速度的概念。

伽利略

伽利略发现了等加速直线运动中，距离与时间二次方成正比的规律，建立了加速度的概念。在对弹射体运动的研究中，他得出抛物线轨迹，并建立了运动(或速度)合成的平行四边形法则，伽利略为点的运动学奠定了基础。在此基础上，惠更斯在对摆的运动和牛顿在对天体运动的研究中，各自独立地提出了离心力的概念，从而发现了向心加速度与速度的二次方成正比、同半径成反比的规律。

欧拉

18世纪后期，由于天文学、造船业和机械业的发展和需要，欧拉用几何方法系统地研究了刚体的定轴转动和刚体的定点运动问题，提出了后人用他的姓氏命名的欧拉角的概念，建立了欧拉运动学方程和刚体有限转动位移定理，并由此得到刚体瞬时转动轴和瞬时角速度矢量的概念，深刻地揭示了这种复杂运动形式的基本运动特征。所以欧拉可称为刚体运动学的奠基人。

用几何方法描述

此后，拉格朗日和汉密尔顿分别引入了广义坐标、广义速度和广义动量，为在多维位形空间和相空间中用几何方法描述多自由度质点系统的运动开辟了新的途径，促进了分析动力学的发展。

机构学

19世纪末以来，为了适应不同生产需要、完成不同动作的 运动学

各种机器相继出现并广泛使用，于是，机构学应运而生。机构学的任务是分析机构的运动规律，根据需要实现的运动设计新的机构和进行机构的综合。现代仪器和自动化技术的发展又促进机构学的进一步发展，提出了各种平面和空间机构运动分析和综合的问题，作为机构学的理论基础，运动学已逐渐脱离动力学而成为经典力学中一个独立的分支。

编辑本段流体运动学

研究流体运动的几何性质，而不涉及力的具体作用的流体力学分支。 流动的分析描述描写流体运动的方法有两种，即拉格朗日方法和欧拉方法。拉格朗日方法着眼于流体质点，设法描述每个流体质点的位置随时间变化的规律。通常利用初始时刻流体质点的直角坐标或曲线坐标a、b、c作为区分不同流体质点的标志。流体质点的运动规律可表示为r＝r（a、b、c、t），其中r是流体质点的矢径；t为时间；a、b、c、t统称为拉格朗日变量。欧拉方法着眼于空间点，设法在空间每一点上描述流体运动随时间的变化状况。流体质点的运动规律可用速度矢量v＝v（r、t）表示，其中r、t称为欧拉变量。人们广泛采用欧拉方法，较少采用拉格朗日方法，因为用欧拉变量确定的速度函数是定义在时间和空间点上，所以是速度场，称为流场，可运用场论知识求解；其次，在欧拉方法中，由于加速度是一阶导数，所以运动方程组是一阶偏微分方程组，比拉格朗日方法中的二阶偏微分方程组容易处理。 流动的几何描述流体质点在空间运动时所描绘的曲线称为迹线；在流场中每一点上都与速度矢量相切的曲线称为流线。迹线是同一流体质点在不同时刻形成的曲线，它是在拉格朗日方法中流体质点运动规律的几何表示；流线是同一时刻不同流体质点所组成的曲线，它是在欧拉方法中流体质点运动规律的几何表示。只有在定常运动中，两者才重合在一起。 流动分析流体运动比刚体运动复杂，它除了平动和转动外，还要发生变形。亥姆霍兹速度分解定理指出，流体微团的运动可以分解为平动、转动和变形3部分之和 运动学

（见机械运动）。流体速度分解定理同刚体速度分解定理的重要区别为：①流体微团运动比刚体的多了变形速度部分；②刚体速度分解定理对整个刚体成立，因此是整体性定理，而流体速度分解定理只在流体微团内成立，因此是局部性的定理。 运动学 流动分类从运动形式角度，流体运动可分为无旋运动和有旋运动。从时间角度，可分为定常运动（所有物理量不随时间而变）和非定常运动。从空间角度，根据有关物理量依赖于1个、2个和3个坐标，流体运动可分为一维、二维和三维运动。平面运动和轴对称运动是二维运动的两个重要例子。 旋涡的运动学性质在有旋运动中，处处与旋涡矢量相切的曲线称为涡线。涡线上各流体微团绕涡线的切线方向旋转。在旋涡场内取一非涡线且不自相交的封闭曲线，通过它的所有涡线构成一管状曲面，称为涡管。涡管的运动学性质为：涡通量在涡管所有横截面上都等于同一常数，称为涡管强度。涡管不能在流体内产生或终止，如果它不以涡环的形式存在，就只能延伸到边界上。 连续性方程流体质量守恒定律的数学表达式。设在流场中任取一体积为τ的流体，τ的周界面为σ，从质量守恒定律得出：τ内流体质量的增加率等于单位时间内通过界面σ流出的流体质量。

相对论问题

肯定收缩了，这不是一个假设。推导方法要你对物理有一定的了解，再看下面的分析，最后面的洛伦兹收缩就是你说的这个，先给你讲讲爱因斯坦先假设的二个原理

1.物理定律在所有的惯性系中都具有相同的表达式，即所有的惯性参考系对运动的描述都是等效的

2.真空中的光速是常量，它与光源或观测者的运动无关，即不依赖于惯性系的选择。

下面就是讲解这一原理的地址：由于不能传图片所以我只能给你链接不然复制过来你看不全。，这里面所说的洛伦兹收缩就是指的长度收缩。

再给你一个百度百科的再多了解一下，希望对你有帮助。

还有我帮你找了一个有PPT课件介绍的网站地地址是

你进了这个网站后看第三章的

3-1 3-2小节就可以了，其中3-2中就有对你说的收缩有解释

给了你这么几个，应该没问题了吧，呵呵。

首先请你看看我前面给你找的内容，。前面的内容都用方程给你证明出来了，怎么可能还是假设，就算是假设，证明出来后就不是了，你说的车那个问题是来说时间同时性的问题的，没有去考虑收缩问题。

天津09高一的内容（大概）急用！！！！

呵呵，

物理：第一章

运动的描述

第二章

匀变速直线运动的研究

第三章

相互作用

第四章

牛顿运动定律

数学：

第一章

集合与函数概念

第二章

基本初等函数（1）

第三章

函数的应用

化学：

第一章

从实验学化学

第二章

化学物质及其变化

第三章

金属及其化合物

第四章

非金属及其化合物

我只有5本主科，抱歉，语文和英语只是课文，发不了。

以上是人民教育出版社出版的津教版教科书，不知是否符合要求。(⊙o⊙) 再给个网址，上面有各省市的教材。

高中物理自由落体运动教案设计

本节课的重点是：自由落体运动概念、性质、规律;重力加速度。至于自由落体运动规律的应用我主要把它作为以后要考虑的重点。接下来是我为大家整理的高中物理自由落体运动教案设计，希望大家喜欢!

高中物理自由落体运动教案设计一

一、教材分析

(一) 教材内容

1、地位与作用

本节是在学习了运动学的基本概念和匀变速直线运动等知识后安排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，是一种理想化模型，生活中应用非常多。通过对自由落体运动的研究，一方面在复习和巩固前面所学知识的同时也加强了课本知识与实际生活的联系;另一方面通过对分析物理问题的思维和科学 方法 的学习，为学生今后研究比较复杂的运动问题打下良好的基础。因此本节课既是“匀变速直线运动的复习课，培养学生思维的探究课，联系生活的应用课，也是学生后继学习的准备课”具有承上启下的作用。

2、教材内容安排

教材通过“观察思考”中提出的几个问题引起学生思考，以此引入新课，接着展示钱毛管试验并提出自由落体运动的概念，然后讲述伽利略对自由落体运动的探究过程，提炼其“发现问题——提出猜想——设计方案——合理外推”的科学研究方法，最后讲述了自由落体加速度，用表例举了不同地区的重力加速度，并通过例题让学生对所学知识深刻理解。

3、新课程标准的要求

经历自由落体运动规律的实验探究过程，了解自由落体运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用。

4、教材特点

教材在本节设计上有两个特点：第一、注重学生活动，突出实验探究; 第二、重视物理知识在日常生活中的应用。

(二) 教学目标

1.知识与技能：

◆ 知道自由落体运动的概念。

◆ 理解重力加速度，知道它的大小和方向，了解不同地方加速度不同。

◆ 掌握自由落体运动的规律，并能运用规律解决实际问题。

2.过程与方法：

◆ 用改进的实验装置引领学生探究自由落体运动的规律，提炼科学研究方法。

◆ 参与探究过程，增强学生观察、思考、 总结 、归纳的能力。

3.情感态度与价值观：

◆ 通过探究过程，学习伽利略敢于坚持真理，实事求是的科学态度。

◆ 指导学生完成探究过程，培养学生团队合作精神。

(三) 教学重难点

重点：对自由落体运动规律的理解。

难点：对自由落体运动规律的探究过程。

二、学情分析

1.日常生活

学生对落体运动有一定的生活 经验 。

2.知识基础

在本节之前学生已经学习了“运动的描述”“匀变速直线运动的研究”等相关知识，能运用公式解决一些简单的运动学问题。

3.不足之处

刚进入高中的学生思维能力偏重于形象思维和感性思维，抽象 逻辑思维 和 理性思维 还处于初级发展阶段，利用科学研究方法进行探究的能力还没有完全形成。

三、教学手段

1、教学模式

◆ 启发引导模式

由于本节内容和前边几节内容紧密相连，在实验探究时，通过启发引导模式，引导学生猜想静止下落的物体可能是做初速度为零的匀加速直线运动。

◆ 探究模式

书本只描述了“观察思考”的简单几个问题，然后演示了“钱毛管试验”就直接提出了自由落体运动的概念，没有达到真正引导学生探究自然规律的目的，在此利用自主设计的实验器材，引领学生重走伽利略“发现问题——提出猜想——设计方案——合理外推”的科学研究方法这条道路，不仅能够让学生体验像科学家一样探究问题的乐趣，而且也能让学生自己在习得知识的同时掌握科学研究方法。

◆ 合作学习模式

在进行学生实验时，由于实验过程较多，必须边操作边读数边记录，然后计算，所以应由小组配合共同完成，再交换角色，如此合作交流并得出结论。

2、 教学方法

◆ 启发法

在整个教学过程中，用启发法引导学生提出猜想、设计方案、合理外推，启发学生思考，对所学的知识能更深入的理解。

◆ 实验法

在学生提出影响物体下落快慢的因素是空气阻力之后，用牛顿管进行实验，并且向学生介绍考虑主要因素忽略次要因素的研究思想，从而提出自由落体运动的概念。

◆ 讲授法

理解自由落体运动的概念和规律以及重力加速度是本节的重点内容，运用讲授法，帮助学生进行分析，从而加深理解。

◆ 探究法

利用自主设计的减缓下落速度的实验器材，引领学生经历“发现问题——提出猜想——设计方案——合理外推”的科学研究方法这条道路，让学生去探究下落物体的运动规律，为学习自由落体的知识做铺垫，在课堂总结时再提出其实同学们重走了伟大科学家伽利略的道路，不仅能够让学生体验像科学家一样探究问题的乐趣，而且也能让学生自己在习得知识的同时掌握科学研究方法。

3、学法指导

在教学过程中，以观察、猜想、实验探究、分析论证、归纳总结的形式，锻炼学生的逻辑思维能力。首先，激发学生的求知欲重视学生的猜想，同时引导学生去探索、分析和总结，使学生的学习过程本身构成一个解决问题的过程，为以后的学习打下基础。

4、教学策略

◆ 认知冲突策略

在日常生活中，学生根据生活经验会认为重物一定比轻物下落得快，采用认知冲突策略，使学生意识到轻物有时也会比重物下落得快，使学生产生认知冲突，从而产生解决问题的欲望。

◆ 任务驱动策略

进入新课之后，引导学生猜想落体运动可能遵循的运动规律，然后让学生带着 任务去思考、讨论、交流应该怎样设计实验来验证猜想。

5、实验改进

◆ 书本实验

在“观察思考”部分设计到三个实验即比较橡皮和纸片的下落;把纸片对折再和橡皮从同一高度下落;钱毛管试验。

◆ 改进实验

■ 斜面实验：

如图所示，将伽利略的“冲淡重力”斜面实验的计时方法改为用光电传感器来计时，可以在显示屏上直观的读出小球所用的时间且比较精确，用此装置作为学生探究自由落体运动规律的器材，可以节约课堂时间。将其设计成斜面，可以达到减缓小球下落速度的目的，从而引领学生经历“发现问题——提出猜想——设计方案——合理外推”的科学探究之路。

■ 牛顿管实验：

教材中在验证物体下落受空气阻力影响时用的是钱毛管装置，该装置效果不明显，原因是在倒转管时速度很快，学生不易观察，而将其改为用牛顿管，可以用磁铁吸住羽毛和铁块，然后撤去磁铁使两物体同时下落，没有倒转管的过程，演示时将牛顿管放于日光灯处，学生更容易观察。

■ 时间尺

在一根小木棍上的一定长度处标上对应的时间，制作成一把时间尺，利用该尺测量学生的反应时间，并让学生思考该尺与刻度尺的区别，以此让学生应用本节知识。一把时间尺不仅能在课堂最后再次激起学生的兴趣，而且可以达到教学反馈的目的。

四、教学媒体

PPT、Flash动画、实验器材(斜面装置、牛顿管、白屏、时间尺、钢球、 羽毛球 、泡沫块等)

教学流程

用钢球、羽毛球、泡沫块分别从某一高度处静止释放，学生观察三个物体下落有哪些共同点，学生发现它们都竖直下落且速度越来越大。 探究实验;探究下落物体遵循的运动规律。

实验验证;用牛顿管验证影响物体下落快慢的因素是由于空气阻力的原因。

自由落体运动;提出自由落体运动的概念、让学生讨论总结它的规律、最后提出重力加速度。 通过“抓钱游戏”和自制教具“时间尺”在引起学生兴趣的同时，不仅可以体现物理来源于生活，而且还可以帮助学生达到知识内化的目的。 带领学生回顾知识点，然后告诉学生，他们经历的探究过程就是伽利略对自由落体运动的探究过程，让学生体会探究的乐趣，最后用诗歌来总结本节课，让知识由点成线，由线成面，帮助学生达到认知的螺旋式上升。

六、教学过程

教学过程 教学内容 时

间

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

引入新课

2分钟 用李白诗句引入，然后用PPT展示生活中苹果、树叶、水滴的下落，接着做演示实验。

演示实验1：将钢球、羽毛球、泡沫块分别从某一高度处静止下落。

提问：下落物体的运动有哪些共同点呢?

观看物体下落情况，经过思考发现它们都在做速度增大的落体运动。

■用生活中常见的物体下落现象引起学生的兴趣，将注意力转移到课堂上来。

新课教学

探究小球下落的运动规律

分钟 【提出猜想】

用Flash动画帮助学生进行猜想。

猜想：小球可能是做初速度为零的匀加速直线运动。

观察照片，发现连续相等时间间隔内各段位移比近似于正奇数比，由此提出猜想。

■培养学生观察现象和分析问题的能力。

新课教学

探究小球下落的运动规律

分钟 【发现问题】

提问：要验证猜想，必须要知道小球下落的哪些物理量?

演示实验2：拿出一个小球使其从某一高度处静止下落，让学生用秒表测量小球下落的时间。

现象：每组测量的时间都不相同而且误差很大。

提问：怎样才能使小球运动慢一些便于测量时间呢?

1.必须知道小球下落的位移和所用的时间。

2.造成误差很大的原因是小球下落速度非常快，很难准确测量时间。

3.将小球放在斜面上运动可以减缓其下落速度，便于测量时间。

■引导学生去发现问题，并思考原因，培养学生的观察能力.

■让学生发现时间很不好测这个问题，目的是让学生自己去发现问题，寻找答案，同时培养学生的合作能力。

高中物理自由落体运动教案设计二

一、课程分析

1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民 教育 出版社)》， 教学 的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。

2.教学内容(教学重点、难点、关键)

(1)自由落体运动的研究。

(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。

(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。

二、学情分析

1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。

2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入，介绍亚里士多德、伽利略的研究过程，对轻重物体下落快慢的因素和自由落体运动的理解，以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。

3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献，讲课时讲出他们的研究成果，这样既可以培养学生热爱科学的思想，又可以活跃课堂气氛。

三、设计理念

本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。

四、学习目标

1. 知识与技能：

(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。

(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

2.过程与方法：

(1)通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，培养学生观察，分析能力。

(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。

3.情感态度价值观：

(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。

(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。

五、教学过程设计

(一)新课引入

设计思路：在复习之前匀变速直线运动规律的基础上引入本节课我们将学习一中特殊的匀变速直线运动自由落体运动。复习不仅能起到之前知识巩固的作用，而且能使学生在新课当中更好更快的学习。

师：我们已经学习了匀变速直线运动中的一些运动规律请同学到黑板上写出我们之前学过的一些规律。

生：到黑板前写出。

师：很好那么我们今天要继续学习一种特殊的匀变速直线运动自由落体运动。

【板书】课题：第五节? 自由落体运动

新课研究：

设计思路：在教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时，教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘，就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。

师：同学们，请看屏幕上的日常生活当中的四幅图片他们分别是什么。

生：分别是苹果的掉落，露珠的滑落，雪花的飘落，还有树叶的掉落。

师：我们看到的四幅图片中都有物体的下落那么谁下落的快谁下落的慢呢?

生：苹果下落的快树叶和雪花下落的慢。

师：为什么呢?

生：因为苹果重树叶和雪花轻

师：那难道是重的物体下落的快轻的物体下落的慢么我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。

实验1：用重的橡皮和和轻的纸片同时下落发现重的橡皮下落的快。

师：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点，在人类还处于懵懂时期的时候，亚里士多德就对这一现象作出研究，这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。

实验2：两张相同材质的纸一张大的一张小的，显然小的轻一些，让小的制片团成纸球，让他们同时下落，发现轻的物体比重的物体下落的快。亚里士多德的观点是不正确的。

实验3：用橡皮和轻的纸团同时释放看一看下落快慢程度，发现下落快慢差不多

介绍意大利物理学家伽利略早在400多年前就做过类似的实验，他的观点是物理下落与物体的质量没有必然联系。

提出疑问为什么有时重的物体下落的快有时轻的物体下落的快有时轻重物体下落一样快?

学生回答。。。这些因素最后导致的都是空气阻力的不同。

师：如果我们忽略空气阻力的影响，同学们猜一下，会出现什么情况?

实验4：用牛顿管制造出真空状态让轻的羽毛和重的铁片同时下落发现下落快慢是相同的。

得出结论：在物体只受重力或空气阻力可以忽略的情况下，从静止开始下落物体的快慢应该是相同的，而与物体的质量没有关系。

设计思路：美国著名心理学家布鲁纳曾说：掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此，我们在组织教材时，应把基本概念和规律放在首位，突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验，让学生充分体验学习的快乐，体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛，增强学生的学习兴趣。

【板书】

自由落体运动：

定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。

特点：(1)只受重力(2)v0=0

师：那么，自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。

师：从直观来看我们可以看出来什么?

生：从静止开始、运动是一条直线、速度越来越大。

高中物理自由落体运动教案设计三

教学目标

知识目标

1、知道什么是自由落体运动.

2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值.

3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题.

能力目标

调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述.

教学建议

教材分析

教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为 的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可.教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实.由 知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.

教法建议

可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法.

教学设计示例

教学重点：认识自由落体运动是初速度为零、加速度为 的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.

教学难点：自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .

主要设计：

一、自由落体运动

[方案一]

1、思考与讨论：

(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?

(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)

(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)

2、分析引导：

(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，(教师指出)

(2)演示：把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象.

(3)提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?

(4)演示：按教材要求做“牛顿管”实验.

3、分析与小结：

(1)分析“牛顿管”实验的特点，引出自由落体运动的定义.

(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”

(3)分析频闪效果，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

[方案二]

1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快还是轻的物体下落的快?

2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)

3、提问：怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.

4、提问：为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.

5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.

6、演示：“牛顿管实验”让学生得出结论：没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同.

7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动，轻重不同的物体自由下落快慢相同.

8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”，总结特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度：

1、分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同.

2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值.

3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：

若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法 粗算一下自由落体加速度.

探究活动

滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度.请思考：为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间 还是 ?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做，计算一下，当地的重力加速度.

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