自由落體運動實驗的學習心得體會

張方正

（聊城第一中學 山東聊城 252000）

進入高中后，我們在物理課程中所涉及到的內容越來越多，也越來越復雜，對我們的學習能力和運用能力都提出了更高的要求。在好奇心和求知欲的驅使下，高中物理為我們展現了一個更加廣闊的物理世界，在這之中，自由落體運動實驗有著非常重要的地位，我們要在實驗中不斷創新，精益求精，充分發揮自由落體運動實驗的作用，為之后更加深入的學習打下良好的基礎。

一、自由落體運動實驗探究

1.自由落體運動的定義

我們開展探究時，首先要知道自由落體運動的標準定義：在不受其它任何力的作用的情況下，一個有質量的物體只受到重力的影響，做垂直向下的加速運動，我們稱其為自由落體運動。自由落體運動的初始速度為零，在下落的過程中，做勻速加速運動，其實驗結果會受到經緯度差異的影響，因此，在不同地區進行實驗得到的數據可能會有差異，我們要能夠辯證的看待實驗結果。

2.自由落體運動的實驗過程

在初中階段，我們只是粗略的對自由落體運動有過了解，沒有深入的進行學習。升入高中后，對于這一知識點的學習更加全面，也更加有難度，需要通過實驗來進行直觀的觀察，才能更好的理解自由落體運動的本質。因此，我們在老師的帶領下，利用打點計時器等設備設計了實驗。

首先，我們將打點計時器固定在鐵架臺上，并使打點計時器伸出桌面一段距離。然后將一端掛有重物的紙帶穿過打點計時器的打點裝置，接通打點計時器的電源，然后松開紙帶，紙帶在重物的牽引下自由下落，穿過打點計時器，紙帶上留下一串小點。最后關閉打點計時器電源開關，回收紙帶進行觀察、記錄、分析，根據其結果得出結論。

3.處理實驗數據

觀察回收后的紙帶我們會發現，打點計時器在紙帶上打出的點之間的距離，呈現逐漸增大的趨勢。通過逐差法或圖像法進行數據整理，得出結論。逐差法的優點在于能夠得出較為準確的計算結果，計算過程也非常簡潔明了，便于我們理解。對之后計算物體質量與加速度之間的關系也有幫助。而圖像法則更為形象，能夠讓我們更加直觀的對實驗過程中的數據進行觀察，有助于在宏觀視角上理解自由落體運動。

二、自由落體運動實驗的學習心得體會

高中階段的物理知識比初中階段更加有深度，通過自由落體運動實驗，我們不但加深了對自由落體運動的了解，同時對于物理實驗過程有了一定的了解，初步掌握了實驗操作方法。對我們今后的物理學習能力有非常大的提高。而且，通過實驗，培養了我們實事求是的精神，懂得如何利用實驗探究的方式，來印證課本中學到的知識，是整個學習的過程更加高效，也能在學習過程中得到更多的樂趣。

在實際操作完成自由落體運動的實驗中，我們掌握了實驗器材的使用方法，親身參與的經歷，讓我們能夠切身體會到實驗的魅力。實驗完成后，在對數據的處理過程中，我們熟悉了不同的數據分析方法，它們不僅能在自由落體運動實驗中發揮作用。在今后涉及到的相關知識或實驗中，我們都能夠更加得心應手的運用它們。

通過實驗，我們熟悉和理解了瞬時速度公式（v=gt）和位移計算公式（h=1/2gt2），使我們從理論層面了解了自由落體運動中涉及到的物理原理。最重要的是，我們在實驗過程中，掌握了實驗學習的方法，為之后的實驗學習打下了良好的基礎。

三、自由落體運動實驗的經驗總結

1.實驗反思

自由落體運動在物理學科的運動學內容中，是最為簡單的運動類型之一。它在理論分析中的受力情況非常簡單，整個實驗過程都只需考慮一種力的影響，那就是重力。然而，在實際進行實驗操作的過程中，下落的物體或多或少的都會受到其它作用力的影響，例如紙帶與打點計時器的摩擦力、空氣對下落物體造成的阻力以及操作手法的錯誤，都會對實際的實驗結果造成影響。因此，在學習有關自由落體運動的相關內容時，我們要能夠更加靈活的運用所學到的理論知識，在保證題意不變的基礎上，運用最合適的方法找到最優解。

2.實驗問題延伸

從亞里士多德兩千多年的錯誤，到伽利略比薩斜塔的實驗，再到今天各種先進的實驗器材與技術，自由落體變得不再神秘。在學習自由落體運動之前，筆者也如同當年的亞里士多德一般，認為質量大的物體下落快，但當筆者在好奇心驅使下，通過課下時間做實驗時，才驚奇的發現，把書和書包從相同高度扔下，竟然會一起落地了。在完成自由落體運動的實驗，以及相關知識點的學習后，我們明白了物體的下落速度與它的質量無關。那么筆者就又產生了一個疑問，相同高度落下的兩個物體的體積大小對自由落體會不會造成影響？既然自由落體運動是在做勻速加速運動，那么理論上來說，雨滴從高空落下來，動能應該累積到了一個很大的數值，為什么我們卻感覺不到呢？這些問題需要我們在今后的學習中注意觀察理解，逐一進行解答。

結語

通過對自由落體運動實驗的學習，我們對高中物理中的運動問題有了初步的了解，掌握了更加科學的學習方法。在今后的學習中，為今后學習有關自由落體運動的知識做好了準備。比如，在平拋運動豎直方向的自由落體運動中；能量守恒理論中；由自由落體產生的重力勢能等等。可以說，自由落體運動貫穿了整個高中物理課程。它在我們的生活中也處處可見，根據經緯度不同，造成的向心力和重力的不同，各個地區、不同海拔的“g”也不相同的原理，三峽大壩的建造和使用成為了現實，造福于廣大人民。這充分體現了物理學的應用價值，我們要認真學好物理知識，投入到建設祖國的隊伍中，為更加美好的明天盡自己的一份力。