高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修1
高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修1
课 本 导 读
a
=
g
代 ,
入
得
自
由
落 ,
体
运
动
公
1
●预习自测 1.关于自由落体运动,下列说法正确的是 : ( ABC ) A.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 B.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运 动。 C.自由落体运动的加速度方向是竖直向下的。 D.竖直向下的运动一定是自由落体运动。 2.关于重力加速度 g 值大小,下列说法中正确的是 ( A ) A.同一地点,轻重物体的 g 值一样大 B.重的物体的 g 值大 C.g 值在地球上任何地方都一样大 D.在赤道处的 g 值大于在南极处的 g 值 ●我的疑问——请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来, 等待在课堂 上与老师和同学探究解决。 ●新知探究一: 不同物体下落快慢不同的原因 1.演示:玻璃筒内有空气时物体自由下落,观察到的现象 是 ,演示:把玻璃筒里的空气抽出后物体自 由下落,再次观察到的现象是 ,以上实验现象说明真空中物体自由下落快慢与物体重力 (填有关或无关) ,空气中物体自由下落快慢不同是因为 影响。 2.用两张相同的纸片(重量相同)做成一个尽量小的纸团和一个尽量大的纸团, 从同一高度同时释放观察到 下落较快,把大纸团捏小一些,再次实验观 察到下落快慢的差别变 (填大或小) ,把两个纸团捏成一样大再次实验,观 察到 , 纸团越小阻力越小 , 以上实验说明在重力相同的情况下阻 力越小的物体下落得越 。 3.动手做一做,用大小不同纸片捏成纸团,达到以下要求: (1)大纸片纸团比小纸片纸团下落快。 (2)小纸片纸团比大纸片纸团下落快。 (3)两纸团下落几乎一样快。 针对训练一: 1.生活中物体下落快慢不同,下列说法正确的是( CD A.物体所受重力大的下落快 B.物体所受阻力小的下落快 C.相同重量的物体所受阻力小的下落快 D.阻力与重力的比值小的下落快
[精品]新人教版必修一高中物理2.5自由落体导学案及答案
25《自由落体运动》导案【习目标】1、解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件2、解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向3、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题【重点难点】自由落体运动的规律及其应用【法指导】认真阅读教材,体会自由落体运动的特点【知识链接】 匀变速直线运动的规律两个定义式:v= ,=两个基本公式:v= ,=一个“面积”公式:= 四个重要推论:①平均速度:=v②位移与速度的关系:= ③中间时刻瞬时速度:=2t v [**] ④连续相等时间T 内的位移差 ==-=∆.......12x x x【习过程】一、自由落体运动阅读教材43页,分组讨论:1什么是自由落体运动?2物体做自由落体运动的条件是什么?3阅读课本P44 “实验”,连接好装置,按要求做实验下面是重锤拉着纸带自由下落时用电火花计时器打出的一条纸带。
根据纸带信息,求得物体下落的加速度为__________结论:实验表明,自由落体运动是________________________________________二、自由落体加速度阅读教材44页,分组讨论:1.什么是自由落体加速度(也叫重力加速度)?用什么符号表示?它的值有什么特点?一般取多少?2.根据纸带计算出的加速度与重力加速度相比,是偏大还是偏小?为什么?3.根据匀变速直线运动的规律,写出自由落体运动的公式。
如v-公式,-公式,-v公式等。
看哪个小组写得最全面,比比看。
[]三、自由落体运动规律的应用阅读教材45页,问题与练习,分组讨论:1.2.3.注意“估算”的含义【训练测试】1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D.当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动2.关于重力加速度的说法中,不正确的是( )A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取98/2 B.在地球上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小3.一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1内的位移大小是L,则它在第3内的位移大小是( )A.3L B.5L.7L D.9L4.用下图所示的方法可以测出一个人的反应时间,设直尺从开始自由下落,到直尺被受测者抓住,直尺下落的距离,受测者的反应时间为,则下列说法正确的是( )A.∝B.∝错误!未定义书签。
高中物理2.5自由落体运动导学案 新人教版必修
高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修2、5自由落体运动导学案新人教版必修1课题:2、5自由落体运动班级姓名:【学习目标】1、知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动、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、3、知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同、【重点、难点分析】学习重点:1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程、2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
学习难点:1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题、2、照相机曝光时间的估算。
【课前预习】1、在匀变速直线运动中,速度V与时间t的关系,位移与时间的关系,速度与位移的关系2、不同物体,下落的快慢是否相同?3、什么是自由落体运动?4、自由落体运动的加速度为【课堂研讨】思考问题:1、重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?2、猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?3、牛顿管实验结论:(1)物体下落过程的运动情况与物体无关、(2)影响落体运动快慢的因素是的作用,没有空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。
4、阅读课本并回答:(1)什么叫自由落体运动?(2)自由落体运动的特点。
注意:若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力,则物体的下落也可看作自由落体运动、5、按照教材第43页的图2、5—1装置做实验,将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物的下落过程、在对纸带进行数据处理,图象法求物体运动的加速度。
位置0123456时间(s)0v(m/s)根据匀变速直线运动的一个推论:在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,有1=(x1+x2)/2T,v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后,由加速度的定义:a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度。
人教版高中物理必修1导学案:2.5自由落体运动
第二章 匀变速直线运动的研究第5节 自由落体运动 (预习学案)【预习目标】认识什么是自由落体运动;认识自由落体运动的加速度,知道它的方向。
【课前预习】一.知识回顾1.基本公式和推论:速度随时间变化规律: 位移随时间变化规律: 位移与速度的关系: 平均速度的计算公式:2. 如图2-4所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为相邻的记数点,相邻记数点的时间间隔T =0.1s.(1)在计时器打出点B 、C 、D 、E 、F 时,小车的速度分别为:v 1= cm/s ,v 2= cm/s ,v 3= cm/s ,v 4= cm/s ,v 5= cm/s 。
(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。
(3)小车做 运动,加速度a=一. 自主学习(以主人的身份投入学习,夯实基础)问题:根据日常生活的观察和体验,你认为质量不同的物体从手中释放,下落的快慢是否相同呢?影响物体下落快慢的因素有哪些?(一)自由落体运动1. 定义:物体只在 作用下从 开始下落的运动,叫做自由落体运动。
2. 问题:在有空气的空间内,物体的下落能否看作自由落体运动?图2-3480 图2-43. 性质:自由落体运动是直线运动。
(二)自由落体加速度1. 实验表明:在,物体自由下落的加速度都,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做。
同常用表示。
2. 自由落体加速度方向:,精确的实验发现,在地球上不同地方,是不同的,从赤道到两极逐渐。
一般的计算中,可以取。
3. 自由落体运动的规律:⑴初速度V0= ,加速度a=⑵速度与时间的关系:⑶位移与时间的关系:⑷位移与速度的关系:二. 预习自测(给自己设定具体时间自我检测,了解自我)1. 以下对于物体做自由落体运动的说法中,正确的是A.物体开始下落时,速度为0,加速度也为0B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变C.物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动D.物体下落过程中,重的物体下落快2. 甲物体所受的重力是乙物体的3倍,它们在同一地方同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是A. 甲比乙先着地B. 甲比乙的加速度大C. 甲乙同时着地D. 无法确定谁先着地3. 关于重力加速度概念,下列说法不正确的是A. 重力加速度g是标量,只有大小没有方向B. 在地球上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不大C. 在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D. 在地球上任何地方,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同4. 一个物体从45m的地方自由落下,在下落的最后1s内其位移是多大?(g取10m/s2)预习自测答案:1. B 2. C 3. AD 4. x=25m三. 疑难记录:(没有问题,不能提出问题说明存在很大的问题)第5节自由落体运动(教学学案)【学习目标】(只有定向才不会迷失方向)1. 知识与技能:理解自由落体运动的概念,理解重力加速度;掌握自由落体运动的规律,会解决有关自由落体运动的问题2. 过程与方法:根据日常生活中的实例来说明什么是自由落体运动,重视对生活中的物理现象的观察和思考。
高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修1
高中物理2.5自由落体运动导学案新人教版必修1自由落体运动【学习目标】1、理解自由落体运动,理解是重力加速度;2、掌握自由落体运动的规律。
【重点、难点】重点:自由落体运动的规律。
难点:自由落体运动规律的得出。
预习案【自主学习】阅读课本43-44页,完成下列内容1、自由落体运动的特点:物体仅受重力作用;初速度v0=____,加速度a=____,即初速度为零的匀加速直线运动。
2、叫做自由落体加速度,也叫,通常用符号_____表示。
重力加速度g的方向总是_______________;g的大小随地点的不同而略有变化,在地球表面上赤道处重力加速度最小,数值为________,南、北两极处重力加速度_______,数值为_______;g 的大小还随高度的变化而变化,高度越大,g值______。
但这些差异并不是太大,在通常计算中,地面附近的g取 m/s2,在粗略的计算中,g还可以取 m/s2。
3、自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。
速度公式:位移公式:速度与位移的关系式:在应用自由落体运动的规律解题时,通常选取方向为正方向。
【学始于疑】探究案【合作探究一】问题1:从同一高度同时释放一枚硬币盒一个与硬币面积相同的纸片,哪个下落的快?问题2:两张完全相同的纸片,将其中的一张卷紧后从同一高度释放,哪个下落的快?问题3:将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放,观察到哪个下落的快?归纳总结物体下落过程的快慢与物体的质量无关。
培养学生的观察能力和逻辑推理能力。
【合作探究二】按照教材第43页的图2、5-1装置做实验,将一系有纸袋的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物下落的过程。
问题1:自由落体运动的轨迹是怎样的?问题2:自由落体运动的过程中,其速度有没有发生变化?问题3:有的同学从实验结果中得出x∝t2,有的同学得出x∝t,,你的结论又如何呢?问题4:相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系?问题5:影响实验精确程度的因素有哪些?归纳总结:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度大约为9、8m/s2、进行科学态度和科学方法的教育,了解研究自然规律的科学方法,培养探究知识的能力。
高中物理2.5 自由落体运动导学案 新人教版必修
高中物理2.5 自由落体运动导学案新人教版必修2、5 自由落体运动学习目标知识与技能1、理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件2、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向3、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题过程与方法1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力2、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法3、引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律4、数学极限思想的进一步运用情感、态度与价值观1、通过实验培养学生独立思考能力,激发学生的探索与创新意识2、培养学生的逻辑推理能力3、培养学生实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律4、培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解课前预习(1)物体在下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动、(2)自由落体运动是初速度匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要这些公式中的初速度v0=0,a取g就可以了、自由落体运动遵从的规律: v = vo+at推出:v= x=vot+at2/2推出:x= 预习评价1、甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是( )A、甲比乙先着地B、甲比乙的加速度大C、甲与乙同时着地D、甲与乙加速度一样大2、一个自由下落的物体,前3s内下落的距离是第1s内下落距离的()、A、2倍B、3倍C、6倍D、9倍3、关于矢量和标量,下列说法正确的是()A、矢量是既有大小又有方向的物理量B、标量是既有大小又有方向的物理量C、位移-10米比5米小D、-10℃比5℃的温度低4、甲物体从高处自由下落时间t后,乙物体从同一位置自由下落,以甲为参照物,乙物体的运动状态是(甲、乙均未着地)( )A、相对静止B、向上作匀速直线运动C、向下作匀速直线运动D、向上作匀变速直线运动5、从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙,不计空气的阻力,它们在空中任一时刻( )A、甲、乙两球距离始终保持不变,甲、乙两球速度之差保持不变B、甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差也越来越大C、甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差保持不变D、甲、乙两球距离越来越小,甲、乙两球速度之差也越来越小课程导学1、自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?它的方向如何?2、自由落体运动的轨迹是怎样的?重物做自由落体运动的过程中,其速度有没有发生变化? 相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系?3、如果给你一把尺子能否运用本节所学知识测定一下你的反应时间?你的理论依据是什么?建议学生课下测出自己的反应时间,将自己的尺子改造成“反应时间尺”并将其运用到生活实际中,将其作为一个研究课题。
2024-2025学年高中物理2.5-6自由落体运动教案新人教版必修1
5. 小组讨论
现在,我们分组进行讨论。请同学们相互分享你们的计算结果,并探讨一下实验中可能存在的误差。同时,大家可以思考一下,如何改进实验方法,以提高实验结果的准确性。
6. 总结提升
好了,现在我们来总结一下今天所学的内容。自由落体运动是指物体在重力作用下所做的运动,其规律可以用公式h=1/2gt^2来表示。通过实验验证,我们可以得出这一规律。在实验过程中,我们不仅要关注数据的结果,还要注意实验方法的改进和误差的分析。
(二)存在主要问题
1. 学生能力差异:在教学过程中,我发现部分学生在实验操作和数据分析方面存在困难,这影响了他们的学习效果。
2. 课堂参与度:部分学生在课堂上不够活跃,参与度不高,影响了课堂氛围和教学效果。
3. 教学资源利用不足:虽然我使用了部分教学资源,但还有更多的资源没有充分利用,如网络教学平台和教学课件。
板书设计应条理清楚、重点突出、简洁明了,以便于学生理解和记忆。同时,板书设计应具有艺术性和趣味性,以激发学生的学习兴趣和主动性。
重点题型整理
1. 题型一:计算自由落体运动的位移
问题:一颗从高度h自由落体的物体,经过时间t后,其位移是多少?
解答:根据自由落体运动规律h=1/2gt^2,我们可以得到位移h的计算公式。将已知的时间t和重力加速度g代入公式,即可计算出位移h。
然而,学生在能力方面存在一些差异。部分学生可能对实验操作不够熟悉,影响实验结果的准确性;部分学生在数据分析方面可能存在困难,这将对他们的学习进度产生一定影响。在素质方面,学生的观察能力、思考能力和问题解决能力参差不齐,这将给教学带来一定的挑战。
在行为习惯方面,部分学生可能缺乏学习物理的兴趣,课堂参与度不高;部分学生可能对自主学习和合作学习不够积极,这将对课堂效果产生一定影响。针对这些情况,我在教学过程中需要关注学生的个体差异,因材施教,并通过激发学生的学习兴趣、培养良好的学习习惯来提高他们的学习效果。
高中物理《2.5自由落体运动》导学案新人教版必修1
高中物理《2.5自由落体运动》导学案新人教版必修12、5 自由落体运动【学习目标】1、理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件、2、通过实验探究自由落体运动加速度的大小,建立重力加速度的概念,知道重力加速度的方向,知道在地球上不同地方重力加速度的大小不同,通常g取9、8m/s2。
3、掌握自由落体运动特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
【重点难点】1、物体自由下落的快慢和所受重力无关及自由落体运动的特点与规律。
2、运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
【导学】1、牛顿管实验问题:地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的__________的作用,所以物体会下落。
不同物体下落快慢一样吗?物体下落快慢和什么因素有关?学生观察试验并总结结论:自主探究:学生观察牛顿管试验后进行分析:⑴当管中有空气时:__________________________________;⑵抽去管中空气后:_______________________________。
结论:______________________________________________2、用纸带求加速度的方法⑴由可求加速度。
(当两个连续相等时间里的位移之差为恒量时用此式)⑵用v—t图求加速度。
(作图法有类似于多次测几次求平均值的效果,可以减小偶然误差。
)⑶多测几次求平均值可以减小偶然误差。
某同学用如图所示的装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz,在所选纸带上取某点为0计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及期标记符号如下图所示。
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):方法A:由,,……,算出5个g的值,再由求得平均值m/s2方法B:由,,算出3个g的值,再由求得平均值m/s2对两种方法的分析:①对于方法A:在x1、x2、x3、x4、x5、x6中,对实验结果起作用的数有____________,由于中间测量数据被抵消,失去利用多次测量取平均值的意义。
【提分必做】高中物理 专题2.5 自由落体运动教案 新人教版必修1
2.5 自由落体运动【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在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
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。
3、知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握自由落体运动的特点和规律并能够运用自由落体规解决实际的问题。
5、初步了解探索自然规律的科学方法.培养学生的观察、概括能力。
【过程与方法】1、通过对实验现象的观察,提高学生对事物变化的分析和概括能力;2、经历科学探究的过程,体验科学探究的思维方法;【情感态度与价值观】通过研究自由落体运动,培养学生浓厚的科学兴趣及严谨的科学态度。
【教学重难点】★教学重点★1、自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程.2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题.★教学难点★理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题.【教材分析】本节首先把生活中常见的落体运动,采用抓住主要因素,忽略次要因素的方法抽象出自由落体运动这一理想化模型,然后通过实验探究分析得出自由落体运动的性质和规律,明确重力加速度的意义,使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。
通过本节课的学习,学生不仅要知道自由落体运动的条件,还要理解自由落体加速度,并且掌握自由落体运动的规律,还能运用规律解决一些实际问题;体会理想化研究方法的重要意义,经历探究物体运动的过程,熟悉科学探究的方法和步骤。
【教学过程】★新课导入★创设物理情景——物体的下落运动是一种常见的运动。
【提出问题】苹果为什么会下落得比树叶快?是不是重的物体下落得快?★新课内容★一、自由落体运动实验一:将一张白纸裁成相同的两半,另一片揉成纸团,让其同时从同一高度由静止释放,可以看到纸片比明显比纸团下落得慢。
实验二:将一张白纸裁成相同的两半,其中一半再裁成两半即原来的四分之一,将四分之一的这半揉成纸团,让其同时从同一高度由静止释放,可以看到纸片比明显比纸团下落得慢。
物理:2.5《自由落体运动》教案1(新人教版必修1)
2.5 自由落体运动教学设计(一)整体设计自由落体运动是一种理想化模型,在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例,在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一教学的安排上,匀变速运动的教学重点在于规律的应用,自由落体运动的新课教学则要向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征,有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究,体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的——这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育,它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义.本课程的教学设计要解决两个问题,一是怎样引入课题和分析论证课题;二是介绍自由落体运动规律以及用打点计时器实验时的注意事项.这两个问题是统一的,前者是教学的组织,即课程进展的形式;后者是课题内容本身,这两者的结合便是本课的教学任务.教学重点自由落体运动的规律.教学难点自由落体运动规律的得出.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解自由落体运动的条件和性质,掌握重力加速度的概念;2.掌握自由落体运动的规律,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题过程与方法1.培养学生的观察能力和逻辑推理能力;2.进行科学态度和科学方法教育,了解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的能力;3.通过对自由落体运动规律的应用,提高学生的解题能力.情感态度与价值观1.充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验,让学生积极参与课堂活动,设疑、解疑、探求规律,做到师生默契配合、情理交融,使学生始终处于积极探求知识的过程中,达到最佳的学习心理状态.2.利用课后的阅读材料,介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探索研究,使学生体会到科学探索的艰辛,挖掘德育教育的素材.课前准备木架、小球、细线、牛顿管、硬币、羽毛、纸片(多张)教学过程导入新课情景导入教师两手分别拿一小球和纸片,从相同的高度释放两物体.提出问题:小球和纸片谁先落地呢?这说明什么问题呢?是不是说重的物体比轻的物体落地比较快呢?我们这节课就来研究这个问题.故事导入一位普通的妈妈,身体纤弱,轻声细语,几乎不爱好任何的体育运动.一天,她出门去买东西,孩子和保姆留在家里.保姆拉过一张桌子放在窗户前,让孩子自己趴在桌子上玩,自顾自地做其他事情去了.当妈妈的身影在远方出现的时候,孩子兴奋地手舞足蹈起来,他伸出小手想去拥抱那个熟悉的身影,大半个身体顿时悬在半空中.孩子不会理解自己身处的险境,希望妈妈立刻把他抱进怀里.于是,五楼的窗口上,小男孩变得像小鸟一样轻盈,他张着翅膀向着妈妈飞过去.周围的人们都目睹了这一幕:远处的妈妈只感觉自己变成了一支箭飞快地奔向一栋大楼,然后准确地接住了从楼上掉下来的一个小男孩.闻讯赶来的消防队员对这一幕的发生简直难以置信,按照他们的计算,用那么短的时间从女人当时所处的位置跑到楼下是不可思议的,连最优秀的消防员也无法达到那样的速度.你能根据当时的情景测出这位伟大母亲的奔跑速度吗?需要知道哪些物理量呢?复习导入复习旧知:1.匀变速直线运动的规律⎪⎩⎪⎨⎧+=+=20021at t v s at v v t 2.推论①v t 2=v 02+2as ;②v =20t v v +=2t v ;③v 0=0 s 1∶s 2∶s 3=1∶4∶9 s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ=1∶3∶5我们今天应用这些知识研究一种常见的运动——自由落体运动.演示:硬币和纸片分别从同一高度由静止开始同时下落,观察下落速度,从表面上看得到结论:“物体越重,下落得越快”.是这样吗?推进新课一、自由落体运动在现实生活中,不同物体的下落快慢在不少情况下是不同的.从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?教师设疑:重的物体一定下落得快吗?你能否证明自己的观点?合作探究取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片,把其中一张纸片揉成纸团,在下述几种情况下,都让它们从同一高度自由下落,观察下落快慢情况.1.从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片,可以看到硬币比纸片下落得快,说明质量大的下落得快.2.两张完全相同的纸片,将其中一张卷紧后从同一高度同时释放,观察到卷紧的纸团比纸片下落得快,说明质量相同时体积小的下落得快.3.将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放,观察到一样快,说明体积相同质量不同时下落一样快.4.一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞,分别放到已调平的托盘天平的两个盘中,可以看出纸板比软木塞重,从同一高度同时释放它们,软木塞比纸板下落得快,说明在特定的条件下,质量小的物体下落得会比质量大的物体还快.结论:物体下落过程的快慢与物体质量(轻重)无关.演示实验“牛顿管”的实验将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象是金属片下落得快,羽毛下落得慢.将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同.做牛顿管对比实验要注意:1.抽气达到一定的真空度时,应先关闭钱毛管阀门,然后再停止泵的运转.2.先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽成真空的牛顿管中同时下落,它们几乎同时落到管底.3.打开进气阀,让学生注意听到进气的声音,看羽毛被气流吹起的现象,再让学生观察羽毛、软木塞或金属在有空气的牛顿管中同时下落,它们的下落快慢差别很大.4.实验时,勿使金属片压在羽毛上,以免不抽气时出现同时下落的现象.结论:影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用,没有空气阻力时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同.课堂训练图2-5-1所示是课题研究小组进行自由落体运动实验时,用频闪连续拍照的方法获得的两张照片A和B,任选其中的一张,回答下列几个问题:A.质量相等的纸片和纸团B.体积相等的铅球和木球图2-5-1(1)我选图_________;(2)我从图中观察到的现象是:________________________________________;(3)请对你所观察到的现象进行解释.参考解答1:(1)图A(2)质量相等的纸片和纸团同时释放,纸片比纸团下落得慢.(3)如图2-5-2,质量相等的纸片和纸团,它们的重力相等.由于空气的阻力对纸片的影响较大,不能忽略,所以纸片下落加速度较小.如果把纸片揉成纸团,空气阻力对纸团的影响较小,纸团下落加速度较大,所以质量相等的纸片和纸团同时放手,纸片比纸团下落得慢.图2-5-2参考解答2:(1)图B(2)体积相等的铅球和木球同时释放,几乎是同时落地的.(3)如图2-5-3,阻力对它们的影响很小,几乎可以忽略,虽然G铅大于G木,但是由于m铅也大于m木,即铅球的惯性比木球大,所以它们获得了相同的加速度g.对于同种材料的大、小二球,情况也是如此,它们也有相同的加速度g,所以体积相等的铅球和木球几乎是同时落地的.图2-5-3阅读课本并回答:(1)什么叫自由落体运动?(2)自由落体运动的特点是怎样的?物体仅在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动.特点是:(1)初速度为零;(2)只受重力作用,没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计.在地球表面附近从高处下落的物体,事实上都受到空气阻力的作用.因此,严格地说,实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动.但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力,则物体的下落也可看作自由落体运动.例如,对于实心金属球、石块等,在它们运动速度不大的情况下,可以忽略空气阻力的影响,把它们的下落看成自由落体运动,若它们从非常高的地方自由下落,当它们的速度增大到一定程度,空气阻力不能忽略,它们运动的全过程就不能看成自由落体运动.而对于另外一些物体如一团棉花或纸片,从空中静止下落时,与重力相比,空气阻力的影响太大不能忽略,它们的运动就不能看作自由落体运动处理.阅读:(课件展示)气体和液体都具有流动性,统称为流体.流体所受的阻力跟物体相对于流体的速度有关,速度越大,阻力越大.雨滴在空气中下落,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大.当阻力增大到与雨滴所受重力相等时,二力平衡,雨滴开始匀速下落.流体的阻力跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大.跳伞运动员在空气中张开降落伞,凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力,可以比较缓慢地降落.航天飞机着陆后,在飞机后面张开一面类似降落伞的装置,加大阻力,以便较快地停下来.流体的阻力还跟物体的形状有关系,头圆尾尖的物体所受的流体阻力较小,这种形状通常叫做流线型.鱼的形状就是流线型的.为了减小阻力,小轿车、赛车、飞机、潜艇以及轮船的水下部分,外形都采用流线型设计.一般来说,空气阻力比液体阻力、固体间的摩擦力要小.气垫船靠船下喷出的气体,悬浮在水面上航行,阻力减小,速度很大.磁悬浮列车靠电磁力使列车悬浮在轨道上行驶,速度可高达500 km/h.实验探究按照教材第43页的图2.5-1装置做实验,将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物的下落过程.说明:落体运动物体的位置往往变化得比较快,凭目测难以观察和记录,用打点计时器或频闪照相就可以记录下运动物体每隔相等时间所在的位置(运动信息),这样得到的纸带(或照片)可以用来对运动过程进行分析.教材中用打点计时器较好地将重物下落过程记录下来,这样做既简便易行,又拓宽了对基本仪器的应用,但实验的准确度较难把握.因此在实验中要注意:1.按教材图示和实验要求连接好线路,并用手托重物将纸带拉到最上端;2.打点计时器的安装要使两限位孔在同一竖直线上,以减少摩擦阻力;3.应选用质量和密度较大的重物,增大重力可使阻力的影响相对减小,增大密度可以减小体积,可使空气阻力减小;4.先接通电路再放开纸带;5.手捏纸带松手之前,不要晃动,保证打出的第一个点清晰;6.重复上述步骤多次,直到打出的第一点与第二点之间间隔约为2 mm的纸带才是有效的;(学生的疑问暂且不要解释)7.教师一定要提醒学生思考讨论,影响实验准确度的因素有哪些?并给予具体引导,注意培养实事求是的科学态度;8.要求学生保存好记录了自由落体运动信息的纸带,为下节课研究运动规律作准备.完成实验后,分析纸带上记录的运动信息,请思考下列问题:(1)自由落体运动的轨迹是怎样的?(2)重物做自由落体运动的过程中,其速度有没有发生变化?(3)有的同学从实验结果中得出x∝t2,有的同学得出x∝t,你的结论又如何呢?(4)相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系?(5)影响实验精确程度的因素有哪些?参考:分析纸带可获取信息:(1)自由落体运动的轨迹是一条直线,速度方向不变;(2(3)位移x与时间t的平方成正比;(4)相邻、相等时间间隔的位移之差相等;(5)影响实验精确度的因素主要是阻力.用打点计时器研究自由落体运动,计算其加速度,换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同,总结得出结论.教师点评:将两条纸带对比,只要两条纸带上的点子间隔相同就说明它们的加速度是相同的.学生运用自己所学知识计算重力加速度,通过比较得出结论.结果:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度大约是9.8 m/s2.课堂训练意大利的城市比萨有座著名的塔,建于1173年,塔高55.4 m,由于塔基问题,塔身发生倾斜,这正是理想的落体实验场所.传说,经典力学与实验物理学的先驱者伽利略为了证明他的论断,曾于1590年的某天邀请了许多支持者和反对者到斜塔旁观看他的实验.只见伽利略站在塔顶,一只手拿着一个1磅重的小球,另一只手拿着一个10磅重的大球,在提醒观众注意后一松手,两个球同时开始笔直下落.伽利略令人信服地胜利了.这段描述今天已无从落实是否真实地发生过,然而比萨博物馆至今还展览着据说是当年伽利略用来做实验的木球,比萨斜塔也由于这个传说而更加闻名于天下了.1.请同学们补充上述实验的结果:两个各重1磅与10磅的球落地的先后情况是怎样的?2.这个实验证明了什么结论?参考结果:1.同时落地;2.物体下落过程的运动情况与物体质量无关.二、自由落体加速度通过算g 值理解自由落体运动的加速度是一个定值(在同一地点),引导学生学会分析数据,归纳总结规律.教师设疑:1.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?2.它的方向如何?明确:使用不同的物体进行反复的实验表明:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,方向总是竖直向下的,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度.符号:g ;方向:竖直向下(与重力方向一致);大小:与地点有关.一般计算中g=9.8 m/s 2,粗略计算中可以取g=10 m/s 2.让学生看教材第44页列表,尝试从表中寻找规律,这一规律是怎样产生的?猜想结论:越往北重力加速度越大,说明重力加速度与地理纬度有关,纬度越高,重力加速度越大. 讨论交流:在现实中,雨滴大约在1.5 km 左右的高空形成并开始下落,计算一下,若该雨滴做自由落体运动,到达地面时的速度是多大?遇到过这样快速的雨滴吗?据资料显示,落到地面的雨滴速度一般不超过8 m/s.为什么它们的差别会这么大?参考:意大利物理学家伽利略得出了物体在只受重力的情况下(即不受阻力)由静止开始的运动,叫自由落体运动.那么一切物体的下落都一样快,加速度都为g =9.8 m/s 2,在任意时刻物体的速度v t =gt ,在任意时刻物体下落的高度:h=21gt 2.这样,可以得出v t 2=2gh.现在说说雨滴的下落是否是自由落体吧.首先说说雨滴的形成:由于大量湿空气的上升,随着高度增加压强逐渐减小,水蒸气出现过饱和,使水蒸气凝结而形成小水滴,大量小水滴聚集起来形成云.小水滴吸收水汽,形成大水滴,受重力开始下落,又与上升的热水汽形成更大的水珠,这样形成的水滴的下落是自由落体吗?我们先假设水滴下落是自由落体,并且还假设云的高度为2 000 m ,那么这样的水滴下落到地面的速度有多大?由v t 2=2gh 易计算得到v t =200 m/s. 试想水滴以这样大的速度下落到头上会发生什么,那是可想而知的.那么水滴下落到地面上的速度到底有多大?大约为8 m/s 的速度匀速下落.这样的速度已经很大了,如果雨滴的半径比较大的话,人们必会感到痛.要真是自由落体的话,那还了得吗?那么水滴在下落时的速度为什么会这么小?原因是水滴在下落时要与它正下方的小水滴(上升的水汽)相碰并吸收,由于小水滴的阻碍作用,减慢了它下落的速度,水滴下落的速度越大,这种阻碍作用越强,当水滴的重力与阻碍的力相等时,雨滴就会匀速下落.当雨滴的半径大到某一程度时,受到气流的影响而会分裂,较大的部分继续下落,而较小的又会随上升的气流上升,又起到阻碍大水滴下落的作用,所以我们看到的雨滴不会太大,就是这个道理,而且雨滴速度也不大,落到地面的雨滴速度一般不超过8 m/s. 实验探究用滴水法可以测定重力加速度的值.方法是:在自来水龙头下面固定一块挡板A ,使水一滴一滴断续地滴落到挡板上,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一水滴滴在挡板上的声音的同时,下一水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h ,再用秒表计时,计时方法是:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、4……”,一直数到“n ”时,按下秒表按钮停止计时,读出秒表的示数为t.1.写出用上述测量计算重力加速度g 的表达式.2.为了减小误差,改变h 的数据,测出多组数据.记录在表格中(表中t 是水滴从水龙头口到A 板所用的时间,即水滴在空中运动的时间),请在图2-5-4中所示的坐标纸上作出适当的图象,并利用图象求出重力加速度g 的值.(要求两位有效数字)图2-5-4解答:1.每滴水下落h 所用的时间为t ′=1-n t ,根据自由落体运动规律h=21gt ′2可得g=22)1(2t h n -. 2.由于2th =2g ,故下落高度h 为纵坐标,以时间的平方t 2为横坐标画h-t 2图象,应为直线,其斜率k=2g ,g=2k.认真描点作图,求出斜率k ,即可求得g.解得g=9.78 m/s 2.课堂训练一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验.1.现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键.其中不必要的器材是:____________________________;缺少的器材是____________________________.2.这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带.把开始打的第一个点标为A ,随后连续的几个点依次标记为点B 、C 、D 、E 和F ,测量出各点间的距离,如图2-5-5所示.图2-5-5请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式:___________________________________________________________________________3.根据你的计算公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度.(结果保留两位有效数字)4.估计你的计算结果的误差有多大?试分析误差的来源及其减小误差的方法.参考解答:1.要根据各校具体使用的仪器作答,例如:其中不必要的器材是:电火花打点计时器及碳粉纸、220 V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表;缺少的器材是:低压交流电源、毫米刻度尺、重锤.2.依据的公式:a=2tx . 3.数据处理方法不限,要体现取平均值消除误差的思想,表格记录的数据要与所使用的公式匹配.4.实验结果:纸带的加速度9.63 m/s 2与重力加速度的标准值9.8 m/s 2有偏差,误差大小为Δa=|9.8-9.63| m/s 2=0.17 m/s 2.误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重力的方法,减少摩擦的影响. 做一做:1.阅读教材第44页“测定反应时间”,回答下列问题:问题1:若测出某同学捏住直尺时,直尺下落的高度为10 cm ,那么这位同学的反应时间是多少? 参考:根据自由落体运动规律h=21gt 2, 可得反应时间t=gh 2=0.14 s. 问题2:在上课时,教师用这种方法测量同学们的反应时间,但同学刚把尺子捏住,教师马上就说出该同学的反应时间,也没见他怎样计算,你知道老师是怎样做的吗?参考:教师事先算好时间并写在直尺上,这样就可以直接给出学生的反应时间.2.教师引导学生阅读教材第44页“做一做”让学生提出自己解决问题的思路,不必准确解答,同时强调“估算”.学生独立思考,并提出解决办法,比较各种不同方法,并讨论其合理性及可行性.由于照相机的曝光时间极短,一般为1/30 s 或1/60 s ,曝光量相差10%对照片不会有明显影响,所以相机快门的速度都有比较大的误差,“傻瓜”相机更是这样.故在这样短的时间内,这种误差允许的范围内,物体运动的速度可以认为是不变的,可以看作匀速运动来处理.建议学生利用课下时间解出其准确值,比较两种情况下的时间差异.课堂小结本节课主要内容包括:1.自由落体的概念: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;2.自由落体的运动规律:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动;3.自由落体加速度:在同一地点,一切物体的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. 布置作业1.教材第45页“问题与练习”3、4题;2.课下自由组织合作小组,试测自己所在教学楼层的高度.设计好思路,选择最简洁方便的测量工具,记录活动报告.板书设计5 自由落体运动1.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.2.运动规律:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.3.自由落体加速度:在同一地点,一切物体的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.活动与探究主题:测定反应时间原理:根据自由落体运动的规律,做教材44页“做一做”内容,测定反应时间.过程:两位同学合作,其中一名同学拿直尺的上端,被测同学把手虚放在某一刻度位置,当看到合作者松手的瞬间,被测同学立即握住直尺,由两次手指所在位置的刻度差及h=221gt →t=gh 2求得反应时间.结论:t=gh 2习题详解1.解答:橡皮下落得快.纸团比纸片下落快得多.因为纸片的重力本来就较小,而在下落过程还受到较大的空气阻力,所以纸片下落较慢;当把纸片揉成团时,空气阻力变小,所以下落得就快一些.▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓ 2.解答:根据自由落体位移公式:h=21gt 2=45 m,由于空气有阻力,所以实际下落的加速度a <g,所以计算结果应小于45 m.所以实际高度比计算值小.3.解答:设井口到水面的距离为h,石块下落做自由落体运动,设石块落到水面的时间为t,则有:h=21gt 2=31.25 m,井深约31 m.考虑到声音传播,所以石子实际下落的时间应为t<2.5 s. 4.解答:分析可知有四种方法: (1)根据h=21gt 2,有g=22th (t 是从开始到落到每一点的时间),求出重力加速度,求平均值,算出发生的时间. (2)根据Δh=gt 2,有g=2t h ∆(t=0.4 s) 利用连续相等时间内的位移差来计算,进行平均.(3)可以先算出某两点的瞬时速度,利用g=tv v 0-计算g. (4)有频闪照片知小球各个位置的速度为画出速度—时间图象,如上表中图所示.设计点评落体运动和生活经验密切相关,而又受生活中的定势思维所干扰,容易对正确认识落体问题产生负面影响.所以教学中既要列举生活中的大量常见现象,又要借助生活中的事例进行自我矛盾辨析,通过师生分析、论证从而得出正确的、有说服力的结论——物体下落的快慢和物体的质量无关.进一步得出自由落体运动的概念,明确自由落体运动所满足的条件.。
人教版高中物理必修1-2.5《自由落体和伽利略对自由落体运动的研究》导学案
自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究[学习目标定位] 1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度.3.知道自由落体运动加速度的大小、方向,并能理解影响重力加速度的因素.4.运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题.【知识储备】一、自由落体运动1.定义:自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.2.运动性质:初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体的加速度1.定义: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,又叫做重力加速度,通常用g 表示.2.方向:总是竖直向下.3.大小:在地球的不同地点,g 的大小一般不相同.计算中g 一般取9.8 m/s 2,近似计算时,g 取10_m/s 2.三、自由落体运动的规律1.速度公式:v =gt .2.位移公式:h =12gt 2. 3.速度位移公式:v 2=2gh .四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的.2.伽利略的研究(1)归谬:伽利略从亚里士多德的论断出发,通过逻辑推理,否定了他的论断.(2)猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的.(3)数学推理:伽利略通过数学推理得出对于初速度为0的匀变速直线运动应有x ∝t 2.(4)伽利略采用了间接验证的方法,让小球从斜面上的不同位置滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x 和所用时间t .结果表明:小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的.增大斜面的倾角,小球的加速度随斜面倾角的增大而变大.(5)合理外推:伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况,小球的运动就成为自由下落,伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动.3.伽利略的科学方法:把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法.【学习探究】一、自由落体运动[问题设计]1.在空气中,将一张纸片和一石块从同一高度同时释放,哪个下落得快?若把这张纸片团紧成一团,再与石块从同一高度释放,情况会怎样?答案石块下落得快;纸团和石块几乎同时着地.2.牛顿管实验:玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空,将物体聚于一端,再将玻璃管倒立,让所有物体同时下落.看到什么现象?说明什么问题?答案下落快慢相同.在没有空气阻力影响的情况下,所有物体下落快慢是相同的,与质量无关.[要点提炼]1.物体做自由落体运动的条件:(1)只受重力;(2)初速度v0=0.2.在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动,只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动.3.自由落体运动的实质: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,它只是匀变速直线运动的特例.二、自由落体加速度[问题设计]利用如图1所示的实验装置测定重力加速度.用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,并使重物停在靠近打点计时器处.先接通电源,再松开纸带让重物自由下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点.如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度?图1答案可用下列两种方法求出重力加速度:。
高中物理 2.5 自由落体运动与竖直上抛运动教案 新人教版必修1-新人教版高二必修1物理教案
教学过程一、复习预习匀变速直线运动的运动规律如下:二、知识讲解考点/易错点1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.运动性质初速度为0,加速度为重力加速度的匀加速直线运动。
3.基本规律(1)速度公式:v =gt(2)位移公式:h =12gt2 (3)速度位移关系式:v2=2gh考点/易错点2自由落体运动规律1)速度公式t v gt =2)下落高度212h gt =3)下落时间t=4)落地速度v=考点/易错点3竖直上抛运动1.运动特点加速度为g,上升阶段做匀减速直线运动,下落阶段做匀加速直线运动。
[ 2.运动规律(1)速度公式:v=v0-gt(2)位移公式:h =v0t -12gt2 (3)速度—位移关系式:v2-v 20=-2gh(4)上升的最大高度:H =v 202g(5)上升到最大高度用时:t =v0g考点/易错点4竖直上抛运动的导出公式和推论(1)上升到最高点的时间t=v 0/g(推导:最高点v=0 由v=v 0 -gt 可知:0=v 0-gt ,所以,到达最高点时间t =v 0/g)(2)上升到最高点所用时间与落回到抛出点所用时间相等。
(3)上升的最大高度H=v 02/2g(推导:因为最高点 v =0,由v t2-v02=-2gH得H=v02/2g)考点/易错点51.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速运动,处理时可采用两种方法:(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。
(2)全程法:将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性。
习惯上取v0的方向为正方向,则①v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;②h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方。
2.竖直上抛运动的对称性如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则:(1)时间对称性:物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等,同理有t AB =t BA(2)速度对称性:物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等。
2024年高中物理第二章第5节自由落体运动教案新人教版必修1
6.教师评价与反馈:针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试、实验操作成果和作业完成情况等方面的表现,给予及时的反馈和评价。评价内容主要包括学生的学习态度、对知识点的掌握程度、解决实际问题的能力等。同时,针对学生的不足之处,给予具体的改进建议和指导,帮助他们提升学习效果。
3.素质基础:学生具备良好的学习态度和团队合作精神,但在自主探索和解决问题方面仍有待提高。因此,在教学过程中,需要激发学生的自主学习兴趣,培养其独立解决问题的能力。
4.行为习惯:学生在课堂上表现积极,参与度高,但部分学生对物理实验操作不够熟悉,需要加强实验操作的培训。同时,部分学生在完成作业时存在拖延现象,需要加强时间管理的教育。
2.新课导入:介绍自由落体运动的定义和特点,引导学生理解自由落体运动的概念。
3.知识点讲解:讲解重力加速度的概念,并通过实验或动画演示重力加速度的特点。
4.公式讲解:推导并讲解自由落体运动的公式,让学生了解如何运用公式解决实际问题。
5.例题讲解:挑选典型例题,讲解如何运用所学知识解决实际问题。
6.课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
六、教学资源
1.多媒体课件:制作课件,直观展示自由落体运动的特点和公式。
2.实验器材:准备实验器材,进行实验演示。
3.练习题库:整理一份针对性的练习题库,用于课堂练习和课后作业。
核心素养目标
本节课旨在培养学生的物理核心素养,主要包括以下方面:
1.科学思维:通过学习自由落体运动,培养学生运用物理学原理分析和解决问题的能力,使其能够运用科学思维方法对相关现象进行解释和预测。
(新人教版)物理必修一同步导学案:2.5自由落体运动
.知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方,重力加速度.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
用,g= 在对纸带进行数据处理可知:自由落体运动是根据匀加速直线运动规律写出自由落体运动所有规律。
值在地球上任何地方都一样大离地高度为D..一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多班级A .物体不受任何作用力的运动B .物体在真空中的运动C .加速度为g 的竖直下落运动D .初速度为零,加速度为g 的竖直下落运动2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )A .某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B .某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C .在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同3.甲、乙两物体所受的重力之比为1 : 2,甲,乙两物体所在的位置高度之比为2 : l ,它们各自做自由落体运动,则 ( )A .落地时的速度之比是1:2B .落地时的速度之比是1 : 1C .下落过程中的加速度之比是1 : 2D .下落过程中加速度之比是1 : 24.从某高处释放一粒小石子,经过1 s 从同一地点释放另一小石子,则它们落地之前,两石子之间的距离将 ( )A .保持不变B .不断变大C .不断减小D .有时增大有时减小5.一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1 s 内通过的位移是整个位移的259,塔高为多少米?(g=10 m/s 2)6.从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s 2,求:(1)经过多少时间落到地面;(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;(3)落下一半时间的位移.。
2019高中物理 专题2.5 自由落体运动学案 新人教版必修1
2.5 自由落体运动【学习目标】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.知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
3.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
【自主学习】1、自由落体运动:。
在地球表面上,它是一个理想运动模型。
一般情况下,如果空气阻力相对重力比较小,产生的影响小,可以近似看作自由落体运动。
密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
2、物体做自由落体运动需要满足两个条件1、和2、。
3、自由落体运动是初速度为的直线运动。
4、自由落体加速度又叫做,用符号表示。
在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越;2、同一纬度,高度越大,g越。
一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按 m/s2计算。
5、自由落体运动的速度时间关系是;位移与时间关系是;位移与速度的关系是。
1.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动B.加速度为9.8m/s2的运动就是自由落体运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动D.物体在重力作用下的运动就是自由落体运动【答案】 C【解析】故选:C2.一个物体做自由落体运动,取g=10 m/s2,则()A.物体3 s末的速度为15 m/sB.物体3 s末的速度为30 m/sC.物体3 s内下落的高度是90 mD.物体3 s内下落的高度是30 m【答案】 B【解析】根据速度时间公式得:v=gt=30m/s,故A错误,B正确;根据位移时间公式得:h=gt2=45m,故CD错误.故选B.3.在大枣红了的时候,几个小朋友正在大枣树下用石块投向枣树,若某个小朋友从看到石块击中枣树树枝到听到大枣落地声最少需要0.7 s,估算一下这课枣树的高度至少是()A. 1.5 m B. 2.5 mC. 5 m D. 7 m【答案】 B【解析】大枣做自由落体运动,故,故选B.4.(多选)下列各运动中可看做是自由落体运动的是A.在沿水平方向飞行的飞机上释放一个物体B.纸片由静止释放,在空气中下落C.小铁球由静止下落,空气阻力忽略不计D.水龙头上滴落的水滴的下落过程【答案】 CD【解析】【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的特点,即初速度为零,仅受重力,基础题.5.(多选)右图所示,由频闪照片我们可以观察到小球在自由下落过程间隔相同时间的不同位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章匀变速直线运动的研究
第5节自由落体运动
【学习目标】
1、理解自由落体运动,理解是重力加速度;
2、掌握自由落体运动的规律。
【重点、难点】
重点:自由落体运动的规律。
难点:自由落体运动规律的得出。
预习案
【自主学习】
阅读课本43-44页,完成下列内容
1.自由落体运动的特点:物体仅受重力作用;初速度v0=____,加速度a=____,即初速度为零的匀加速直线运动。
2.叫做自由落体加速度,也叫,通常用符号_____表示。
重力加速度g的方向总是_______________;g的大小随地点的不同而略有变化,在地球表面上赤道处重力加速度最小,数值为________,南、北两极处重力加速度_______,数值为_______;g的大小还随高度的变化而变化,高度越大,g值______。
但这些差异并不是太大,在通常计算中,地面附近的g取 m/s2,在粗略的计算中,g 还可以取 m/s2。
3.自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的
一般规律来推导。
速度公式:
位移公式:
速度与位移的关系式:
在应用自由落体运动的规律解题时,通常选取方向为正方向。
【学始于疑】
探究案
【合作探究一】
问题1:从同一高度同时释放一枚硬币盒一个与硬币面积相同的纸片,哪个下落的快?
问题2:两张完全相同的纸片,将其中的一张卷紧后从同一高度释放,哪个下落的快?
问题3:将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放,观察到哪个下落的快?
归纳总结
物体下落过程的快慢与物体的质量无关。
培养学生的观察能力和逻辑推理能力。
【合作探究二】按照教材第43页的图2.5-1装置做实验,将一系有纸袋的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物下落的过程。
问题1:自由落体运动的轨迹是怎样的?
问题2:自由落体运动的过程中,其速度有没有发生变化?
问题3:有的同学从实验结果中得出x∝t2,有的同学得出x∝t,,你的结论又如何呢?
问题4:相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系?
问题5:影响实验精确程度的因素有哪些?
归纳总结:
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度大约为9.8m/s2.
进行科学态度和科学方法的教育,了解研究自然规律的科学方法,培养探究知识的能力。
【课堂小结/本节知识网络】
本节课主要内容包括:
1.自由落体运动的概念:
2.自由落体运动规律:
3.自由落体及速度:
【思考】如果画h-t2图像,图像的斜率表示什么?
【当堂检测】
1.某物体从某一较高处自由下落,第1s内的位移是_______m,第2s末的速度是
______m/s,前3s 内的平均速度是_________m/s(g取10m/s2)。
2.小球做自由落体运动,它在前ns内通过的位移与前(n+1)s内通过的位移之比是_____________。
3.一物体从高处A点自由下落,经B点到达C点,已知B点的速度是C点速度的一半,BC间距离是9m,则AC间距离是__________m(g取10m/s2)。
4.一物体从高H处自由下落,当其下落x时,物体的速度恰好是着地时速度的一半,由它下落的位移x=__________
5.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大
C.g值在地球上任何地方都一样大
D.g值在赤道处大于在北极处
【课后巩固】
1.一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重
B.铁钉比棉花团密度大
C.棉花团的加速度比重力加速度小得多
D.铁钉的重力加速度比棉花团的大
2.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,下列说法正确的是()
A.甲比乙先着地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地
D.无法确定谁先着地
3.一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)
4.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。
5.把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A 点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)
【答案】
自主学习:1.初速度v0=0,加速度a=g。
2在同一地点,一切物体的自由下落的加速度都相同, 重力加速度, g。
竖直向下;最大,越小。
9.8m/s2, 10m/s2。
当堂检测:
1、5m 20m/s 15m/s
2.n2:(n+1)2
3.12m
4.H/4
5.B
课后巩固:
1、c
2、c
3、v=20m/s t=2s
4、7s 66m/s
5、2.75m。