资源简介

《自由落体运动》
一、、教学目标
?1．知识与技能：
（1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；
（2）能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题；
（3）初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。
2．过程与方法：
（1）经历实验观察、实例探究讨论交流的过程，体验自由落体运动现象。
（2）经历实验和理论探究过程，体会科学探究的方法，领略运用匀变速直线运动规律解决实际问题的方法。
?3．情感、态度与价值观：
（1）体会生活中的自由落体运动现象，生成“学以致用”的思想，激发学生的学习热情。
（2）体验自主学习过程，养成乐于细心观察、勤于思考和相互交流的学习习惯和合作精神。
?二、重点　难点
?
重点：掌握自由落体运动的规律。
?
难点：（1）物体下落快慢影响因素的探究；
?
（2）自由落体运动的运动性质的分析。
三、教具准备
多媒体课件、牛顿管、小纸片、直尺等。
4、
课时安排
1课时（45分钟）
五、教学过程
?（一）新课引入：
1、复习：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？
2、导入：同学们，我们通常有这样的生活经验：重的物体比轻的物体落得快，物体下落的速度到底与物体的质量有没有关系呢？我们这节课就来研究这个问题。
（二）、新课教学
演示实验：让一个纸片与小钢球同时自由下落，可看到什么现象？
学生：钢球落得快。
老师：对，这就是我们的生活经验，这也是公元前希腊的哲学家亚里斯多德的观点。这个观点使人们在错误的结论下走的2000多年。同学们听说过伽利略的两个铁球同时落地的故事吗？伽利略做过大量的由静止下落的实验，并且还用归谬法、数学图利都证明了亚里斯多德的观点是错误的。同学下去看课后阅读材料，伽利略为了证明亚里斯多德观点的错误，他就拿了一个质量是另一个质量10倍的铁球站在比萨斜塔上，使两铁球同时下落，结果两铁球几乎同时落地。
且再看实验：把刚才的纸片揉成团，和小钢球由静止同时下落，同学再观察：
学生：几乎同时落地。
师：同一个纸片，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？
学生：这是因为空气的阻力的影响。把纸片揉成团，所受空气的阻力要比纸片所受空气的阻力小得多，所以与小钢球几乎同时落地。
老师：如果真的把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，和伽利略的结论一样吗？
演示：把事先抽成真空（空气相当稀薄）的牛顿管拿出来，让牛顿管中的铜片、羽毛、小木块从静止一起下落。
学生：同时落下。
演示：把小钢球粘在纸片上，与另一个小钢球同时下落。
现象：同时落地。
老师：这就是自由落体运动。同学们根据这些过程、结论，给其下一个定义。
学生回答：
在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略的条件下，物体从静止竖直下落。
1、自由落体运动
板书：自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
［说明］在重力比空气阻力大得多的情况下，可以忽略掉空气阻力，把物体从静止开始下落的运动近似看作自由落体运动.
2、自由落体运动的性质
师：同学们，我们要研究自由落体运动，就要知道物体下落的那些物理量。
生：（位移、速度、时间）
师：要记录物体运动的位移和时间，就要用什么仪器
生：（打点计时器）
把纸带穿过限位孔，用手固定住打点计时器，平方还是竖放？
生：（竖放）
师：为什么?
生：(纸带竖直下落，减小空气阻力)。
用绳子挂住勾码，再用铁夹夹在纸带下端，用手捏住纸带的上端，保持纸带竖直，松手，让纸带自由下落。
学生可能会有以下处理方法：
?
Ⅰ．连续相等时间内的位移之差Δs是一个常数
?
Ⅱ．速度均匀增大（利用v-t图像）
师生达成共识：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。（板书）
?
Vt=at；
x=（1/2）at2
教师引导：根据你处理的数据,请你计算自由落体的加速度。
各小组计算结果公布，教师把结果写在黑板上，（各结果有可能有误差）请同学们讨论在实验误差允许下，不同物体的自由落体运动，它们的加速度是否相同？
?
结论：相同。
?
自由落体运动的性质（板书）
?
⑴在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，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。
?
⑵重力加速度g的方向总是竖直向下的。
?
⑶教师强调我们这里的重力加速度的大小g=9．801
m/s2。在粗略的计算中，可以把g取作10
m/s2
?
请学生看书本P46的表格，说说能得到的信息：
?在地球上不同的地方g的大小是不同的，从赤道到北极，随着纬度的升高而增大。
3、自由落体运动的规律
因为自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，请同学们推出其速度公式，位移公式以及位移——速度公式。
学生推导得出：
4．做一做
（反馈应用?
巩固知识）
?
教师：老师有一个仪器，能测出你到底是反应灵敏还是反应迟钝（开玩笑），只要你一捏我就能知道你的反应时间，（边在过道走，边为学生测量，学生的热情和积极性很高）我把它叫做“反应时间测量尺”，你能知道我这把尺子的奥秘吗？
?
学生：知道
教师：现实生活中人们遇到某种情况时，大脑能迅速作出反应。人从发现情况到作出反应采取行动所需的时间叫做反应时间。有些人反应时间对他们很重要，像运动员，战士，飞行员，司机等。你们也能做一把“反应时间测量尺”吗？，同桌之间相互测一测彼此的反应时间，我们现在不是有一门研究性学习的课程吗！你完全可以用你自己制作的“反应时间测量尺”定一下不同年龄，不同性别，不同职业人的反应时间是多少？也可以看一个人在一天是什么时候反应最快？其实这就是一个很好的研究性学习小课题。
六、板书设计
?
　自由落体运动
?
1．自由落体运动
?
（1）物体由只在重力作用下由静止开始的运动叫自由落体运动
?
（2）自由落体运动下落的快慢与物体质量无关
（3）自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动
?
2．自由落体加速度
?
（1）自由落体加速度又叫做重力加速度，通常用符号g来表示
?
（2）在同一地点，一切在自由落体运动中的物体，加速度都相同
?
（3）自由落体加速度通常取g=9．8m/s2，方向竖直向下
?
3．自由落体运动是一个特殊的匀加速直线运动（v0=0，a
=
g）
?
速度公式：?
???
位移公式：
七、教学反思
?
1．本节课采取“情景设置──问题链接──自主探究──形成共识，得出结论”的教学方法，学生在趣味实验的激发中，问题的引领下，“我要学、我想学”的情绪洋溢在整个课堂。通过自主体验、互动、互评、自我评价改变学生以往的学习方式，体现新课程提倡自主学习的新理念。
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2．趣味实验测定反映时间效果非常好；教学软件的使用也让学生体会到科技的力量。
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3．学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，要求教师给以必要的指导。
八、布置作业?
课后问题与练习(共10张PPT)
人教版必修1第二章第5节
自由落体运动
自由落体运动
意大利物理学家伽利略
亚里士多德
物体越重，下落越快！
登月
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、条件：①静止下落即V0=0
②只受重力(或空气阻力可以忽略不计)
注：同一地点，不同物体的自由落体运动，它们的运动情况完全相同。
打点计时器
纸带
夹子
重物
探究:自由落体运动的运动性质
3、性质：初速度为零的匀加速直线运动。
实验
二、自由落体加速度
1、在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。
2、重力加速度g(自由落体加速度)
⑴方向：竖直向下。
⑵大小：g=9.8m/s2或估算时为10m/s2。
⑶g随纬度的增加而增大
，g随高度的增加而减小（此处的高度指发生几千米高度变化才考虑g的变化）。
2.关于自由落体运动的加速度g，说法正确的是（
）
A、质量大的物体g值大
B、在同一地点，轻、重物体的g值一样大
C.赤道处的g值大于北极处的g值
D.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B
?速度公式：v=gt
?位移公式：
?速度位移公式：
三、自由落体运动的规律及其应用
匀变速直线运动的所有规律在此也同样适用．
规律：用
v0=0，a
=
g，s=h替代前面的匀变速直线运动的公式
【例3】:在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资，已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。（g=10m/s2)
求:①直升飞机距离地面的高度？
②第一包与第二包之间的距离？
解:(1)
(2)第一包下落高度
第二包下落高度：
第一二包之间距离：
自由落体运动的应用
测反应时间
人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间。
小
结
物体
只在重力作用下
从
静止
开始下落的运动
一、定义:
三、性质：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
四、加速度
(重力加速度)
方向:
.
竖直向下
大小:
g
=9.8m/s2或g
=10m/s2
二、条件：
只受重力
V0=0
五、规律
v=gt人教版必修1，第二章第5节自由落体运动
每课一练
1．做自由落体运动的物体运动的时间取决于(　　)。
A．物体的重力
B．物体下落的高度
C．物体的速度
D．物体的加速度
2．如图所示的各v?t图象能正确反映自由落体运动过程的是(　　)。
3．一个物体在做自由落体运动的过程中
(　　)。
A．位移与时间成正比
B．加速度与时间成正比
C．速度与位移成正比
D．加速度不变化
4．用如图所示的方法，可以测出一个人的反应时间。设受测者看到直尺从静止开始自由下落，到直尺被握住，直尺下落的距离为s，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是(　　)。
A．t与s成正比
B．t与s成反比
C．t与s的平方根成正比
D．t与s的平方成正比
5．物体从楼顶处自由落下(不计空气阻力)，落到地面的速度为v，在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为(　　)。
A．
B．
C．
D．
6．如图是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是
s。如果测得s5＝6.60
cm，s6＝7.68
cm，s7＝8.75
cm。请你用s7和s5计算重力加速度的g＝________。(保留三位有效数字)
7．某物体A由45
m高处由静止开始自由下落，另一物体B由75
m高处同时以10
m/s的初速度开始向下运动(g取10
m/s2)。(1)哪个物体先落地？(2)落地时的速度各为多大？
8．(探究题)用下列方法可以测定重力加速度：
(1)如图所示，让从水龙头流出的水滴落到其下方的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头阀门，使第一个水滴碰到盘子的瞬间，第二个水滴正好从龙头处开始下落；
(2)听到某滴水落到盘子上的响声时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直至数到“100”滴，停止计时，秒表上时间的读数为40
s；
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的间距为78.56
cm。
试根据以上的实验数据求重力加速度。
答案与解析
1.
答案：B
解析：由位移时间关系式，得，所以自由落体时间由下落的高度决定。
2.
答案：BD
解析：由自由落体运动的速度公式vt＝gt知，vt与t成正比，图象是一条倾斜的直线，所以B、D是正确的。
3.
答案：D
解析：自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，加速度恒为g，位移，速度，故只有选项D正确。
4.
答案：C
解析：在受测者的反应时间t里，直尺自由下落的高度，，故C正确。
5.
答案：C
解析：设楼顶到地面的距离为s，下落楼高一半所用时间为t，由自由落体的运动规律v2＝2gs及，可求得。
6.
答案：9.68
m/s2
解析：s7－s5＝2gt2　
7.
答案：(1)两物体同时落地　(2)
30
m/s　40
m/s
解析：设它们落地的速度分别为vA和vB，初速度分别为0和10
m/s。
由，，可分别求得落地速度。再由加速度的定义式，就可以求出它们落地的时间。
8.
答案：9.82
m/s2
解析：每滴水在空中的运动时间相等，设为T，由位移公式，。

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