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自由落體
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直線運動（第五冊第一章第五節）
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自由落體
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50分鐘
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林瑞文老師
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一、 認識空氣阻力為造成物體落下時間不同的主因。
二、 引導學生思考有哪些方法可減少空氣阻力造成的影響。
三、 透過實際操作，學生能了解不同質量的物體，若無空氣阻力，落下的時間會相同。 -
保麗龍球（直徑約6cm）、木球（直徑約6cm）、塑膠圓桶x2（口徑約9cm）、衛生紙2張、書、巧拼地墊或軟墊
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桌面或地板需鋪設適當的緩衝墊，並且避免物體落下時砸傷人。
- 時間 教學活動流程 教學資源
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5分鐘一、 生活連結與預測
1. 引起動機：
教師拿起一張紙與粉筆（或桌上其他物品）做自由落體實驗，引導學生思考掉落情形並討論可能原因。
2. 生活連結：
教師引導學生設想日常生活情形，物體（如鉛筆、橡皮擦）從桌面掉落，掉落速度與所需時間的變化情形。
3. 舊課程回顧：
速度、加速度與等加速度運動所含之基本概念。 -
15分鐘二、 操作與觀察
1. 依據操作步驟進行自由落體實驗與觀察。
2. 操作自由落體時，盡可能從相同高度將物體自由落下，讓雙手同時釋放，以避免人為誤差。
3. 為了看出較為明顯的速度差與時間差，可以加長掉落距離以利觀察。 -
10分鐘三、 原理說明
1. 造成自由落體的主因為地球引力。
2. 若物體僅受到地球引力，則不同物體的加速度相同，掉落速度與時間也都相同。
3. 實際上因地表附近有空氣存在，物體掉落時通常還會受到空氣阻力。
4. 物體的速度、體積、形狀與迎風方向為影響空氣阻力大小的主要原因。 -
15分鐘四、 問題與討論
1. 將衛生紙放在書上，一起釋放，何者會先落下？
解答：同時落下，於此情形衛生紙所受之空氣阻力非常小，與書的
重力加速度幾乎相同，故同時落下。
2. 承上題，若將兩物體對調位置，重複實驗，掉落情形為何？
解答：同時落下，於此情形書會有一個向下的力作用在衛生紙上，書會和衛生紙一起掉落到地面。