自由落体运动说课课件
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自由落体运动ppt课件
高中物理必修第一册
第二章 匀变速直线运动的研究 第4节 自由落体运动
古人对落体的认识
物体下落的快慢跟 它的轻重有关，重的物 体下落得快，轻的物体 下落得慢
亚里士多德（Aristotle，公元前384～前322），古希腊人， 世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希 腊哲学的集大成者
当代人对落体的认识
一、逻辑的力量
假设：重的物体下落得快
下落慢
下落快
不太快也不太慢
应更快！
一、逻辑的力量
根据同样的假设，得出了相互矛盾的结论——悖论 假设错误
重的物体与轻的物体应该下落得同样快
比萨斜塔实验：美丽的传说！
伽利略（Galileo Galilei，1564－1642），意大利物理学家、数 学家、天文学家及哲学家，被誉为“现代物理学之父”。
美国宇航员大卫·斯科特在登上月球后，从同一高度同时释 放锤子和羽毛，看到它们同时落到月球表面，有力定义: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫 做自由落体运动 2、条件:只受重力，且初速度为零(v0=0) 猜想 自由落体运动是什么性质的运动？
可能是匀加速直线运动吗？
请提出你的猜想并设计实验验证方案！
有哪些研究自由落体运动的方法呢？
打点计时器
光电门
频闪照片
例：分析频闪照片 频闪周期T=0.04s，标尺单位是cm
问1：是否是匀加速直线运动的判断依据？
x1
x2
x3
x4
x5
0.8
2.4
3.9
5.4
7.1
Δx=x2-x1=x3-x2=……恒定，故自由落体
运动为匀加速直线运动
利用这种方法，能否把下面刻度尺的 长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变 为“人的反应时间测量尺”？
第二章 匀变速直线运动的研究 第4节 自由落体运动
古人对落体的认识
物体下落的快慢跟 它的轻重有关，重的物 体下落得快，轻的物体 下落得慢
亚里士多德（Aristotle，公元前384～前322），古希腊人， 世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希 腊哲学的集大成者
当代人对落体的认识
一、逻辑的力量
假设：重的物体下落得快
下落慢
下落快
不太快也不太慢
应更快！
一、逻辑的力量
根据同样的假设，得出了相互矛盾的结论——悖论 假设错误
重的物体与轻的物体应该下落得同样快
比萨斜塔实验：美丽的传说！
伽利略（Galileo Galilei，1564－1642），意大利物理学家、数 学家、天文学家及哲学家，被誉为“现代物理学之父”。
美国宇航员大卫·斯科特在登上月球后，从同一高度同时释 放锤子和羽毛，看到它们同时落到月球表面，有力定义: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫 做自由落体运动 2、条件:只受重力，且初速度为零(v0=0) 猜想 自由落体运动是什么性质的运动？
可能是匀加速直线运动吗？
请提出你的猜想并设计实验验证方案！
有哪些研究自由落体运动的方法呢？
打点计时器
光电门
频闪照片
例：分析频闪照片 频闪周期T=0.04s，标尺单位是cm
问1：是否是匀加速直线运动的判断依据？
x1
x2
x3
x4
x5
0.8
2.4
3.9
5.4
7.1
Δx=x2-x1=x3-x2=……恒定，故自由落体
运动为匀加速直线运动
利用这种方法，能否把下面刻度尺的 长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变 为“人的反应时间测量尺”？
自由落体运动ppt课件(PPT演示)
解析自由落体运动的加速度： 在地球表面附近，自由落体 运动的加速度约为9.8m/s²， 这是一个恒定的值，不随物 体质量、形状等因素改变。
解析自由落体运动的时间、 速度和位移计算：时间可以 通过公式t=√(2h/g)计算，其 中h为下落高度，g为重力加 速度；速度可以通过公式 v=gt计算，其中t为下落时间； 位移可以通过公式h=1/2gt² 计算，其中t为下落时间，g 为重力加速度。
更精确的测量技术
随着科技的发展，未来有望出现更精确的测量技术，以进一步提高自 由落体运动的实验精度。
更深入的理论研究
当前对自由落体运动的理论研究仍有一定的局限性，未来有望通过更 深入的研究，揭示更多自由落体运动的规律和性质。
更广泛的应用领域
随着对自由落体运动认识的加深，其应用领域也将进一步拓宽，有望 在更多领域发挥重要作用。
4. 打点计时器在纸带 上打下一系列点迹；
实验器材与步骤
6. 选取一条点迹清晰的纸带，用刻度 尺测量各点迹间的距离；
7. 根据测量数据计算重力加速度的值。
实验数据分析与结论
数据分析
根据测量得到的位移和时间数据，可以 绘制出位移-时间图像或速度-时间图像， 进一步处理数据可以得到重力加速度的 值。通过对比不同纸带上的数据，可以 分析实验结果的稳定性和可靠性。
05 自由落体运动的常见问题 与解析
自由落体运动中的常见问题
01
02
03
04
什么是自由落体运动？
自由落体运动的加速度 是多少？
自由落体运动的时间、 速度和位移如何计算？
哪些因素会影响自由落 体运动？
问题解析与答案
解析什么是自由落体运动： 自由落体运动是指物体在仅 受重力作用下从静止开始下 落的运动。
自由落体运动ppt课件
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
伽利略通过逻辑推理指出了亚 里士多德的错误，最后通过实验 证明重物与轻物下落得同样快。
按照亚里士多德的观点，物体越重下落的越快
将小石块和大石块绑到一起时 小石块反而拖累了大石块的运动
学习目标
情境导入
新课讲解
伽利略落体实验
据《伽利略传》记载，1589年 伽利略在比萨斜塔上做了“重 量不同的两个铁球同时落地” 的实验，推翻了古希腊哲学家 亚里士多德的结论。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
数 据
XX11
X2
X3
处
理
∆X1 = 5.8-1.9 = 3.9mm
∆X2 = 9.6-5.8 = 3.8mm
∆X3 = 13.4-9.6 = 3.8mm
∆X4 = 17.3-13.4 = 3.9mm
XX44
X5
在实验误差的范围内， ∆X近似相等！
自由落体运动的运动性质： 初速度为 0 的匀加速直线运动
上海 31°12'
东京 35°43'
北京 39°56'
纽约 40°40'
重力加速 度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803
学习目标
情境导入
新课讲解
自由落体加速度的规律
小试牛刀
地球表面不同地点，g 值有所不同 纬度越高，g 值越大。g极地 > g赤道 同一地点不同高度，g 值有所不同 高度越高，g 值越小。g低 > g高
小试牛刀
课堂小结
自由落体加速度
研究表明：在同一地点，一切物体自 由下落的加速度都相同，这个加速度 叫自由落体加速度，也叫做重力加速 度。通常用 g 表示。
《自由落体运动》说课课件
人教版高中物理必修1
第二章第5节
自由落体运动
四、说设计
将重的物体和轻 的物体同时从一 定高度由静止开 始下落，哪个下 落的更快（随机 采访）
问 题 引 入
实 验 演 示
演示演示 1：将一张纸和一 3：牛顿管实验 个小石块同时在同一 a、 未抽气时：轻的 高度同一地点释 物体比重的物体下落 放； 现象：重物先着 的慢 地，重的物体下落较 b、 抽出部分空气时： 快。 轻的物体下落速度加 快，但仍比重的物体 下落的慢 演示2：将纸片揉成 c、 抽成真空时：轻 一团在和小石块同时 重不同的物体下落速 在同一高度同一地点 度相同 释放； 现象：几乎同
存在问题
初步了解频闪照片及光电门的相关知识
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第二章第5节
自由落体运动
三、说方法
•
教法
物理学是一门以实验为基础的学科，自由落体运动是自然界广泛存在的物 体下落运动的理想化模型，是一种典型的匀变速直线运动，有其广泛性和特 殊性。由于学生对“重的物体下落快，轻的物体下落慢”印象很深，因此，教 学中创设物理情景教师边演示边提问，学生边观察边思考，引导学生来探索 规律并让学生试着自己得出结论。一改过去教师讲，学生被动接受的局面， 最大限度地调动学生积极参与教学活动，充分体现教师主导，学生主体的地 位。教师可给予恰当的思维点拔。采用：“提问引入——直观演示——分析讨 论——归纳概念•揭示规律——巩固知识”并辅以现代教学手段等多种形式的 综合启发式教学。
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第二章第5节
自由落体运动
说学 情
自由落 体运动
说设 计
说教 材
说方 法
说评 价
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第二章第5节
自由落体运动-ppt课件
解：由公式
得
课堂小结
1、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，叫做自由落体运动。
2、自由落体运动条件：（1）从静止开始下落 （2）只受重力作用
3、自由落体运动性质：自由落体运动是初速度为0、加速度为g
的匀加速直线运动。
4、自由落体运动规律： v gt
h 1 gt 2 2
v2 2gh
1、经过大量的实验证实，在地面附近同一地方，一切物 体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体 加速度，也叫做重力加速度，用“g”表示。自由落体运 动是初速度为零的匀加速直线运动。
2、通常情况下g取9.8m/s2，如粗略的计算中还可以把g 取作10m/s2。
3、重力加速度的方向竖直向下。
地球上一些地点的重力加速度
空气阻力对纸片
影响较小，所以
影响较大，所以
下落得快
下落得慢
v
不受空气阻力的两物体下落会是什么样的
牛顿管实验
有空气 羽毛 铁片
真空 羽毛 铁片
结论：
一、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动， 叫做自由落体运动。
2、条件：（1）只受重力作用（或空气阻力同重 力相比很小，可忽略不计，物体下落 也可看作自由落体运动） （2）从静止开始下落（即初速度为零）
两石头拴在一起，大石头的下落速度会 被小石头拖着而使整体下落速度减慢。 但拴一起后总重量比大石头还要大，整 体的下落速度又应该比原来更快。
几百年前意 大利的青年学 者伽利略对亚 里士多德的论 断表示了怀疑。
演示实验
【演示实验一】在同一高度同时释放一支粉笔头和一张纸 片，请观察物体是否同时落地。 实验现象： 粉笔头比纸片先落地 初步结论： 重的物体下落快
自由落体运动(高中物理教学课件)完整版
铁架台、打点计时器、纸带、 重物、夹子
实验方案二：利用频闪照片
结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线 运动.
二．实验探究自由落体运动的性质
12.70cm 9.65cm 6.92cm 4.60cm 2.69cm 1.10cm
0 1 0.8275m/s 3
1.246m/s
5
6
0.673m/s
1.06m/s
3.05cm
三．自由落体加速度 2.利用图像：斜率代表加速度
a v 1.44 0.48 t 0.1
9.6m / s2
三．自由落体加速度
实验表明：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都
相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速
度，通常用g表示。
表中的g值有什么规
在地球上不同的地方，g的大小是律不吗同？的，如下表：
小结： 通过本课的学习，你学到了什么知识？ 学到了什么样的科学研究问题的方法？ 能解决什么实际问题？
作业布置： 1、利用本课所学知识做一把测反应时间的尺。 2、想一种办法来测量我校教学楼的楼层高度，且 能用所学知识说出原理并进行误差分析。
1.定义：物体只在重力作用下，由静止 开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件： ①只受重力 若空气阻力可以忽略不计，物体的下落 也可以近似看成自由落体运动 ②初速度为零
问题：自由落体运动是什么性质的运动？
二．实验探究自由落体运动的性质 问题：如何设计实验方案？用到哪些仪器？ 实验方案一：利用打点计时器 实验器材：
三．自由落体加速度
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大 。
北极： g=9.832m/s2
莫斯科： g=9.816m/s2
北京： g=9.801m/s2
实验方案二：利用频闪照片
结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线 运动.
二．实验探究自由落体运动的性质
12.70cm 9.65cm 6.92cm 4.60cm 2.69cm 1.10cm
0 1 0.8275m/s 3
1.246m/s
5
6
0.673m/s
1.06m/s
3.05cm
三．自由落体加速度 2.利用图像：斜率代表加速度
a v 1.44 0.48 t 0.1
9.6m / s2
三．自由落体加速度
实验表明：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都
相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速
度，通常用g表示。
表中的g值有什么规
在地球上不同的地方，g的大小是律不吗同？的，如下表：
小结： 通过本课的学习，你学到了什么知识？ 学到了什么样的科学研究问题的方法？ 能解决什么实际问题？
作业布置： 1、利用本课所学知识做一把测反应时间的尺。 2、想一种办法来测量我校教学楼的楼层高度，且 能用所学知识说出原理并进行误差分析。
1.定义：物体只在重力作用下，由静止 开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件： ①只受重力 若空气阻力可以忽略不计，物体的下落 也可以近似看成自由落体运动 ②初速度为零
问题：自由落体运动是什么性质的运动？
二．实验探究自由落体运动的性质 问题：如何设计实验方案？用到哪些仪器？ 实验方案一：利用打点计时器 实验器材：
三．自由落体加速度
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大 。
北极： g=9.832m/s2
莫斯科： g=9.816m/s2
北京： g=9.801m/s2
高一物理《自由落体运动》课件
自由落体运动的性质
02
匀加速直线运动，加速度为重力加速度g。
自由落体运动的规律
03
位移公式、速度公式、时间公式等。
学习方法总结
理解概念
深入理解自由落体的定义和性质，明确其与实际 生活的联系。
掌握公式
熟记并理解自由落体的位移、速度和时间公式， 了解其适用条件。
实践应用
通过实例和练习题，将理论知识应用于实际问题 中，提高解题能力。
数据记录
记录每次实验中重锤下落的时间和对应的 纸带上打点的位置。根据这些数据，可以 计算出重锤下落的加速度和速度。
步骤二
将纸带穿过打点计时器的限位孔，并固定 在重锤上。确保纸带平整，没有扭曲。
步骤四
重复实验多次，收集足够的数据。每次实 验前需要检查纸带是否平整，打点是否清 晰。
步骤三
打开计时器，释放重锤，让重锤自由下落 。同时，打点计时器会在纸带上打点，记 录下重锤下落的时间和速度。
自由落体运动的定义
在忽略空气阻力的情况下，物体只受 重力作用，且初速度为零的运动。
学习目标
01
02
03
04
理解自由落体运动的定义和特 性。
掌握自由落体运动的规律和公 式。
能够运用自由落体运动的知识 解决实际问题。
培养学生对物理学习的兴趣和 探究精神。
02 自由落体的定义与性质
自由落体的定义
自由落体是指仅受重力作用， 从静止开始下落的物体。
03 自由落体的规律
初速度为0的匀加速直线运动
自由落体运动是初速度为0的匀 加速直线运动，加速度为地球的
重力加速度g。
自由落体运动过程中，物体的速 度和位移随时间的变化可以应用于多种实 际场景，如计算建筑物的坠落速
高一物理2.5自由落体运动优质课课件ppt.ppt
地 点 纬 度 重力加速度(m·s-2) 特 点
赤道 广州
0° 23°06′
9.780 9.788
最小
武汉 30°33′
9.794
上海 31°12′
9.794
东京 35°43′
9.798
北京
39°56′
9.801
纽约 40°40′
9.803
莫斯科 55°45′
9.816
北g极与纬度9有0°关，纬度越9.大832，g越大。最大
一、自由落体运动
1、定义：
物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动
2、自由（条件）：
只受重力 从静止开始 V0=0
3、近似条件：只要V0=0，下落物体的重力远远 大于空气阻力的运动可以看作自由落体运动。
直观判断
初速度为零的 加速直线运动
匀加速直线运动 变加速直线运动
从简单原则入手进行假设
0A
1、提出假设：自由落体运动是 初速度为零的匀加速直线运动
2、进行推理：如何验证是匀 变速直线运动？匀变速直线 运动有什么性质？
建立速度时间图像
二、自由落体运动的规律
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线 运动
2.自由落体加速度：同一地点一切物体做自 由落体运动的加速度都相同，这个加速度 叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度， 通常用g表示 矢量性：大小： 9.8m/s2 方向：竖直向下
问题1：物体下落快慢与质量有关吗？ 物体下落快慢与质量无关 问题2：物体下落快慢与什么因素有关？ 猜想：与空气阻力有关
牛顿管验证
抽气后，就排除了 空气阻力 的影响
注：观察实验 得出结论
牛顿管实验
现象：在真空中不同物体下落情况相同 。 结论：在真空中所有物体由静止开始下。
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5自由落体运动
情感、态度与价值观
人教版《物理》必修
(1) 养成去伪存真的严谨的科学态度。 (2) 渗透物理科学研究方法的教育。 (3) 培养学生的团结合作精神和协作意识。
5自由落体运动
人教版《物理》必修
三、学情分析 有利条件：学生能够比较熟练的运用匀变速直线 运动规律，并会用打点计时器来研究匀变速直线 运动，因此学生对本节内容的探究有足够的知识 准备。
5自由落体运动
人教版《物理》必修
一、教材分析
教材的地位和作用
2、本节内容通过演示实验，学生探究实验，分 析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意 义，使学生对自由落体运动的规律有具体深入的认 识。
5自由落体运动
教学的重、难点分析
重点
人教版《物理》必修
1、通过实验探究自由落体运动的规律。 2、理解自由落体运动的性质及自由落
【设计意图】：将学生头脑中已有的“重的物体下落 快”的错误构想暴露出来。让学生自己动手操作， 调动了学生课堂积极参与的热情，培养了学生的观 察和思考能力。
5自由落体运动
人教版《物理》必修
（二）实验探究、答疑解惑
问题：如果没有空气阻力，物体下落情况会怎样呢？
牛顿管演示验证猜想：
把硬币和羽毛放在一个 玻璃管的底部，将其倒竖起 来，我们会看到什么？
若抽去管里的空气，然 后在把它倒竖起来，我们又 将看到什么?
5自由落体运动
人教版《物理》必修
（二）实验探究、答疑解惑
观察实验，得出结论：物体下落过程的运动 情况与物体的轻重无关，没有空气阻力作用 时，轻重不同的物体同时落地。说明影响物 体下落快慢的因素就是——空气阻力。
阿波罗登月实验
阿波罗登月实验
体的加速度。
难点 1、对物体自由下落快慢与物体轻重无 关的理解。
2、采用探究式实验研究自由落体运动 的过程。
5 自由落体运动
二、教学的三维目标 知识与技能
人教版《物理》必修
(1)理解自由落体运动的性质和物体做自由运动的 条件。
(2)能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运 动轨迹并能自主进行分析。
人教版高中物理必修
第二章 匀变速直线运动的研究
5 自由落体运动
5 自由落体运动
人教版《物理》必修
一、教材分析 二、教学的三维目标 三、学情分析 四、教学方法 五、教学设计与教学流程
5自由落体运动
人教版《物理》必修
一、教材分析
教材的地位和作用
1、自由落体运动是自然界广泛存在的物体自由下 落运动的一种理想模型，通过自由落体运动理想模型 的建立过程，让学生体验科学的研究方法。自由落体 运动是一种典型的匀变速直线运动，对自由落体运动 的深入分析有利于学生更加深刻的理解匀变速直线运 动，为以后研究平抛运动打下良好的基础。
5自由落体运动
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（二）实验探究、答疑解惑
概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运 动，叫做自由落体运动。
条件： 1、只受重力 2、从静止开始下落
强调：自由落体运动是一种理想化的运动，在
有空气的空间里，如物体重力远大于所受空 气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的 运动也可以近似看做自由落体运动 。 【设计意图】 ：把生活中的自由下落运动升华为自
5自由落体运动
人教版《物理》必修
（二）实验探究、答疑解惑
问题2：有没有轻的物体下落快的现象？
实验2：将半张白纸揉成的纸团与一张白纸从同一 高处同时释放。
现象： 纸团先着地，白纸后着地。 结论： 轻的物体下落得快。
5自由落体运动
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（二）实验探究、答疑解惑
问题3：重力相同的不同物体下落快慢一定相同吗？
1971阿波罗飞船登上 无大气的月球后，宇 航员斯科特做了使羽 毛和重锤从同一高度 同时释放的实验，从 屏幕上看到，它们并 排下落，同时落到月 球表面。
5自由落体运动
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（二）实验探究、答疑解惑
• 问题：我们应该怎样研究物体的下落运动？
学生讨论明确：影响空气阻力大小的因素太 复杂（物体形状、速度大小、空气密度等）， 研究问题应该从简单到复杂，最好先研究在 没有空气阻力条件下的落体运动。从而引入 自由落体运动的概念和条件。
(3) 理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和 方向。
(4)掌握并能够运用自由落体运动的规律。
5自由落体运动
人教版《物理》必修
过程与方法
（1）培养学生利用物理语言归纳总结规 律的能力。
（2）引导学生养成探究的习惯，并掌握 根据观察到的现象进行合理猜想与 假设的探究方法。
（3）引导学生学会分析数据，归纳总结 自由落体运动的实质。
上述物体的运动有什么共同特点？ 【设计意图】从生活中常见的落体现象入手， 让学生获得感性认识，体会物理模型来源于 生活。
5自由落体运动
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（二）实验探究、答疑解惑
问题1：轻重不同的物体下落快慢是否相同呢？
实验1：将一张白纸和一块橡皮从同一高度同时释放。 现象：橡皮先着地，白纸后着地。 结论：重的物体下落得快。
实验3：将一张白纸和一张白纸揉成的纸团从同一 高处同时释放。
现象：纸团先着地。
结论：重力相同的两个物体下落快慢可能不同 。
5自由落体运动
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（二）实验探究、答疑解惑
问题4：重力不同的两个物体下落快慢一定不同吗？ 实验4：将一块橡皮和半块橡皮从同一 高处同时释放。 现象：几乎同时着地。 结论：轻重不同的物体下落快慢可能相同。 问题：是什么因素影响物体下落的快慢？ 学生讨学设计与教学流程
（一）创设情境、导入新课 （二）实验探究、答疑解惑 （三） 科学猜想、实验探究 （四）小组交流、得出规律 （五）归纳总结、深化理解 （六）规律应用、巩固提高
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5自由落体运动
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（一）创设情境、导入新课
视频演示：
a．树叶从树上飘落 b．冰雹从空中下落 问题：你们还见过那些类似的运动？
不利条件：学生对“影响物体下落快慢的因素” 有根深蒂固的感性认识，不利于物理概念的建立。
应对策略：通过实验事实及分析加以纠正学生的 错误认识，采用问题教学法激发学生的学习兴趣， 并突出学生的探究性学习，使学生始终保持积极 探究的学习心态。
5自由落体运动
四、教学方法
人教版《物理》必修
问题教学法、实验探究法、多媒体辅助教学法。