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2.2自由落体运动规律
教案
教学目标
1.知识与技能
(1)理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
(2)理解自由落体运动的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。
(3)掌握自由落体运动的规律。
2.过程与方法
(1)通过对自由落体运动纸带的研究,学会分析和处理纸带上记录的运动信息。
(2)通过学习与自由落体运动相关的物理变化规律,培养分析推理能力。
3.情感、态度与价值观
(1)经历对自由落体运动的研究过程,体验数学在研究物理问题中的重要性。
(2)尽力对自由落体运动的探究过程,体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。
学情分析
学生已经学过什么叫做自由落体运动,在实验室用打点计时器记录了重物的下落过程,得到了记录自由落体运动信息的纸带,并进行了初步分析。21教育网
学生在生活中对自由落体运动已有一些感性认识,但并不了解自由落体运动的实质。
重点难点
教学重点:自由落体运动规律。
教学难点:验证自由落体运动是匀加速直线运动。
教学过程
活动1【导入】复习回顾，引入新课
提问:自由落体运动的定义和条件是什么
回答:仅受重力(G﹥﹥f阻),从静止开始(v0=0)
提问:根据实验得到的纸带,可以判断自由落体运动是一种怎样的运动
回答:初步判断是初速度为零的加速直线运动。
活动2【活动】猜想与验证
提问:变加速 还是匀加速
从最简单的情形出发,我们猜想自由落体运动是匀加速直线运动。
提问:怎么证明它就是匀加速直线运动呢
从纸带上可以直接得到自由落体运动的时间t和位移s,假设自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的位移s和时间t是什么关系呢 21世纪教育网版权所有
引导学生通过数学推导,得到s与t的关系式:
由v0=0,和加速度定义得,vt=at。
根据上一章学过的公式,
v=v0+vt2,
v=st,联合得s=12at2 。这一过程让学生自己推导,并请一位学生在黑板上写出演算过程。21·cn·jy·com
引导学生用表格处理纸带上得到的数据
即验证了猜想,自由落体运动是初速度为零的匀速直线运动。
活动3【讲授】总结规律
讨论与交流
Q1:如图2-2-1所示的自由落体运动纸带的加速度是不变的吗
答:是,自由落体做匀加速直线运动。
Q2:物体做自由落体运动时的加速度有多大
答:从数据处理中得到st2=4.8m/s2,又因为st2=12a,所以,a=9.6m/s2。
Q3:所有做自由落体运动物体的加速度都一样的吗
答:一样。为了区别一般情况下物体的加速度,我们用g表示自由落体运动的加速度,称为重力加速度。
重力加速度g是矢量大小:g=9.8m/s2方向:竖直向下
简单介绍,在地球上的不同地方,g的大小是不同的。
总结自由落体运动的规律公式,把vt=at,s=12at2,中的a换成g,即可得
vt=gts=12gt2
活动4【练习】规律应用
例:屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速度滴落,水滴下落到地面时的速度大约是多大 (取g=10m/s2)www.21-cn-jy.com
大部分学生解答思路:先由s=12gt2算出t,再根据vt=gt
,得到雨滴落地的速度大小。
教师引导学生由vt=gt
和s=12gt2,推导出自由落体运动另一条规律公式vt2=2gs。
活动5【活动】实践与拓展
提问:如何用直尺测出人的反应时间呢
让学生做此实验:让甲同学在乙同学的大拇指与食指之间的正上方捏住一把直尺,乙同学的大拇指与食指之间的距离保持在3cm左右,在没有任何预示的前提下,甲同学突然放开直尺,乙同学尽快用手指去夹住它。21cnjy.com
根据s=12gt2,得
t=√2sg即可算出人的反应时间。
活动6【练习】课堂练习
课本35页第1题
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