自由落体运动 教案

自由落体运动教案
教学目标：
（一）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解决实际问题．
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：
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．
教学用具：多媒体课件、粉笔、纸片。

教学过程：
（一）新课导入
落体运动是我们大家日常生活中比较常见的一种运动，比如树叶从树上飘落，雨滴从半空中飘落下来，此时的树叶和雨滴都在做落体运动。

那么今天，我们大家就要一起来探究这种运动——自由落体运动。

（二）新课教学
1、自由落体运动
在现实生活中，不同物体的落体运动，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？根据我们的生活经验，苹果下落得更快，那么这是为什么呢？是因为苹果的质量更大所以下落得更快吗？现在我们来进行一个简单的实验来验证一下。

提出问题：
1．重的物体一定下落得快吗?
实验：
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，说明质量大的物体下落得快．
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将一枚硬币与一张卷紧了的纸从同一高度同时释放，观察到一样快，说明质量不同时下落一样快．
结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关．（课件提示）
下面我们来看另一个实验。

现在大家看到的这个长约1.5M的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关的装置就叫做牛顿管。

实验演示（课件）：
“牛顿管”的实验
那么像这样的运动就叫做自由落体运动。

我们来看一下自由落体运动的定义：
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。

注意：1、只在重力作用下
2、从静止开始（初速度等于0）（课件提示）
在我们刚才看到的牛顿管实验中，物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况是不同的，因为物体在空气中下落会受到空气对它的阻力。

由此我们也能够得知，“只在重力作用下”的含义就是运动在真空中发生。

（在有空气的空间，如果空气阻力的作用较小，可以忽略，物体的下落可以近似地看做是自由落体运动。

）（课件提示）
探究自由落体运动的特点以及性质
方法：1、打点记时器和纸带
2、频闪摄影
首先请大家看屏幕上的图片，这就是用打点记时器和纸带做实验时的装置。

（课件图片提示）
实验注意事项：（课件提示）
1、为尽量减小空气阻力的影响，重物应选择密度较大的，例如铁锤，勾码等。

2、打点记时器应竖直固定好。

3、重物应靠近打点记时器释放，而且要先打开电源再放手让重物运动。

4、改变重物的质量，重复打出几条纸带。

现在请大家看到屏幕上的这条纸带，它反映了物体做自由落体运动时的运动情况。

信息：
1、自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变；
2、连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度；
猜想：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
根据位移公式计算：
判定相的相等时间间隔的位移之差相等；
结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、自由落体加速度
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?
使用不同的物体进行的反复实验表明，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． 8m／s2，粗略计算中可以取g＝10m／s2．（课件提示）
看教材第46页列表，有什么规律？
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．
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，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:-
速度-时间关系：v=v o+at推出v＝gt
位移-时间关系；x＝v o t+at2/2推出x＝gt2/2
位移-速度关系：v2-v o2＝2ax推出v2＝2gx。