高一人教版高中物理必修一教案第二章
人教版高中物理必修1第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案(4)
《匀速直线运动的速度与时间的关系》教学设计【教材】人民教育出版社高中课程标准实验教科书物理必修1第二章第2节（见附录）【课时安排】1课时（45分钟）一、教材分析1．地位与作用匀变速直线运动的速度与时间的关系这一节是整个高中运动学的一个基础内容，也是高一所接触的第一个物理运动模型。
本节从速度与时间图像着手，通过速度与时间图像来探究物体的运动规律，建立物理运动模型，推导运动学关系式。
本节内容与人们的日常生活紧密相关，能够让学生体验生活走向物理，物理走向社会的特点，对于培养学生创新思维具有重要作用。
2．课程标准要求在普通高中物理课程标准（实验）中，对本节课有明确要求：理解匀变速直线速度与时间的关系式，知道其对应的v-t图像的特点。
能用公式和图像描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性。
二、学情分析1．知识基础：学生前面已学习了描述运动的几个物理量：时间、位移、速度和加速度，知道匀速直线运动和变速直线运动，但不清楚匀变速直线运动的概念。
2．技能基础：高一学生通过对前面的学习，已经具备一定的实验探究能力，如运用理想模型和数学方法（图像），并且对分析物体的运动情况有了一定的掌握。
3．思维障碍：匀变速直线运动在生活中很常见，但是根据生活中的一些前概念对学生会造成一定的干扰。
针对学生的一些不完全理解，教师引导学生在自主探究中寻找真理。
当然学生自主探索发现物理规律的能力总体来说比较差，因此，需要在教师引导下进行学习，运用课堂上学生所反馈的信息及时调控教学过程。
三、教学目标1．知识与技能⑴知道匀变速直线运动v-t图像的特点，理解图像的物理意义；⑵掌握匀变速直线运动的速度与时间关系式，并能利用所学公式分析解决相关问题。
2．过程与方法⑴培养学生分析图像的能力，掌握对物理规律进行总结和归纳的方法；⑵通过对图像的探究，理解探究匀变速直线运动的速度和时间关系式的过程。
3．情感、态度与价值观⑴通过联系生活中一些现象，让学生学会观察生活，体会物理源于生活，物理联系社会。
最新人教版高中物理必修1第二章《自由落体运动教学设计(一)》教学设计
教学设计5自由落体运动教学设计（一）整体设计教材分析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1．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．2．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．3．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，用那么短的时间从妈妈当时所处的位置跑到楼下是不可思议的，连最优秀的运动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⎩⎪⎨⎪⎧v t ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2 2．推论①v 2t ＝v 20＋2ax ；②v ＝v 0＋v t 2＝v t 2；③v 0＝0 x 1∶x 2∶x 3＝1∶4∶9 x Ⅰ∶x Ⅱ∶x 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？猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落速度比质量小的快吗？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．课堂训练如图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（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）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，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．参考解答2：（1）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，阻力对它们的影响很小，几乎可以忽略，它们获得相同的加速度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．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做自由落体运动．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做自由落体运动处理．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44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）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；（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 ＝12gt 2.这样，可以得出v 2t ＝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 2t ＝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．，请在图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）解答：1.每滴水下落h 所用的时间为t ′＝t n －1，根据自由落体运动规律h ＝12gt ′2可得g ＝2(n －1)2h t 2. 2．由于h t 2＝g 2，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 ＝g 2，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，如图所示．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 ＝Δx T 2. 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．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45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 ＝12gt 2， 可得反应时间t ＝2h g＝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，可以看做匀速运动来处理．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 ＝12gt 2→t ＝2h g求得反应时间． 结论：t ＝2h g. 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．2．解答：根据自由落体位移公式：h ＝12gt 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：由于估算，划痕在地面以上有7块砖，则石子在划痕处的速度约为v ＝2gh ＝2×10×2.1 m/s ＝6.5 m/s爆光时间t ＝0.126.5s ＝0.02 s. 4．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 ＝12gt 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 ，估算结果偏大．5．解答：分析可知有四种方法：（1）根据h ＝12gt 2，有g ＝2h t2（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．（2）根据Δh ＝gt 2，有g ＝Δh t 2（t ＝0.4 s ） 利用连续相等时间内的位移差来计算．（3）可以先算出某两点的瞬时速度，利用g ＝v －v 0t计算g . （4）由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，求出图象的斜率表示加速度g.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．。
高中物理 第2章 4 自由落体运动教案 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案
4 自由落体运动[学习目标] 1.知道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特点，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．(重点) 3.掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题．(难点) 4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想．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．特点(1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动． (2)受力特点：只受重力作用．(3)物体下落可看作自由落体运动的条件：在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当作自由落体运动来处理．二、自由落体加速度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，也叫重力加速度，通常用g 表示．2．方向：竖直向下． 3．大小(1)在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都相同．(2)在地球上不同的地点，g 的大小一般是B(A.相同 B ．不同)的，g 值随纬度的增大而逐渐增大．(3)一般取值：g ＝9.8_m/s 2或g ＝10_m/s 2. 4．自由落体的速度、位移与时间的关系式v ＝gt . x ＝12gt 2.三、伽利略对自由落体运动的研究1．问题发现亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢．矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论．伽利略观点：重物与轻物下落得一样快．2．猜想与假说伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说．3．理想斜面实验(1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比，即x∝t 2.(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.(3)斜面倾角一定时，判断x∝t 2是否成立．(4)改变小球的质量，判断x∝t 2是否成立．(5)将斜面倾角外推到θ＝90°情况——小球自由下落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了自由落体运动的规律．4．伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推广．1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动．(×)(2)物体在真空中一定做自由落体运动．(×)(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动．(√)(4)在同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大．(√)(5)自由落体加速度的方向垂直于地面向下．(×)2．(多选)在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时从静止开始下落，下列说法中正确的是( )A．重的石块先着地B．轻的木块先着地C．在着地前的任一时刻，二者具有相同的速度和位移D．二者在下落这段时间内的平均速度相等CD[在忽略空气阻力的情况下，只在重力作用下由静止释放的物体的运动可以看作自由落体运动，快慢程度与质量无关，运动情况是一样的，同时落地，A、B错，C对；由平均速度的定义可知，D对．]3．下列哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推动了人类科学的发展( )A．亚里士多德B．伽利略C．牛顿D．爱因斯坦B[在物理学发展史上，伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，有力地推动了人类科学的发展．]研究自由落体运动1.对自由落体运动的理解(1)自由落体运动的条件：①运动条件：初速度为零．②受力条件：除重力外不受其他力的作用．(2)自由落体运动是一种理想化模型．①这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．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．②当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动．如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动．(3)自由落体运动的图像：自由落体运动的vt图像(如图所示)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.2．研究自由落体运动的方法(1)利用打点计时器进行研究．(2)利用频闪照片进行研究．3．自由落体运动的重要推论(1)整个自由落体运动的平均速度v 等于末速度v 的一半，也等于中间时刻的瞬时速度v t 2，即v ＝v 2＝v t 2.(2)在连续相等的时间(T )内位移之差为一恒定值，即Δh ＝gT 2.(3)自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，因此其规律与初速度为0的匀加速直线运动相同，即：x ＝gt ，h ＝12gt 2，v 2＝2gh .【例1】 如图所示，有一根长为l ＝0.5 m 的木棍AB ，悬挂在某房顶上，它自由下落时经过一高为d ＝1.5 m 的窗口，通过窗口所用的时间为0.2 s ，求木棍B 端离窗口上沿的距离h .(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2)思路点拨：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．木棍下端到达窗口上沿的位移为h ，根据位移公式列出h 与所用时间的关系式．木棍上端到达窗口下沿的位移为h ＋d ＋l ，列出其与所用时间的表达式，再联立求解h .[解析] 设木棍B 端下落到窗口上沿所用的时间为t ，则A 端下落到窗口下沿所用的总时间为t ＋0.2 s ，B 下落到上沿有：h ＝12gt 2①，A 下落到下沿有：h ＋d ＋l ＝12g (t ＋0.2 s)2②，①②联立得：t ＝0.9 s ，h ＝4.05 m.[答案] 4.05 m处理自由落体运动问题时，首先要善于根据题意，灵活运用公式，特别是注意如下特殊问题的求解：对于不可以看作质点的物体的运动，比如铁链自由下落，计算经过某点所用的时间时，由于它有一定的长度，经过这一点时不是一瞬间，而是一段时间，解决这类问题的关键是选准研究过程，找准与这段研究过程的起点和终点相对应的位移，解答过程中应借助示意图，搞清楚物体运动的过程，从而达到解决问题的目的.1．“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是( )A ．时间相同，加速度相同B ．时间相同，加速度不同C ．时间不同，加速度相同D ．时间不同，加速度不同A [轻重不同的物体在牛顿管中不受空气阻力，做自由落体运动，所以加速度相同，都为g ；因高度相同，根据h ＝12gt 2知运动时间相同．故A 正确，B 、C 、D 错误．]重力加速度与重力加速度的测量1.(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生． (2)大小一般计算可取g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2，没有特殊说明时，按g ＝9.8 m/s 2计算． 重力加速度的大小与在地球上的位置及距地面的高度有关与纬度的关系在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别很小与高度的关系在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小，但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变下是指与水平面垂直．只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心．2．重力加速度的测量 (1)打点计时器法①利用如图所示装置，让物体自由下落打出点迹清晰的纸带． ②对纸带上计数点间的距离x 进行测量，利用g ＝x n －x n －1T 2，求出重力加速度．(2)频闪照相法①频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图所示)．②根据匀变速运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2.也可以根据v t 2＝v ＝x t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t，可求出重力加速度g . (3)滴水法如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去．用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h ，再测出每滴水下落的时间T ，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次数1、2、3…，当数到n 时按下停表停止计时，读出停表示数t ，则每一滴水下落的时间为T ＝t n，由h ＝12gT 2得g ＝2h T 2＝2n 2ht2.由于h ＝12gT 2，则h ∝T 2.因此先画出h T 2图像，利用图线的斜率来求重力加速度更准确．【例2】 用滴水法可以测定重力加速度的值．方法：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用停表计时，计时方法：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，一直数到“n ”时，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数为t .(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g 的表达式： ________________.(2)为了减小误差，改变h 的数值，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)，请在图所示的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求出重力加速度g 的值：g ＝________m/s 2.(保留2位有效数字)次数 高度h /cm 空中运动时间t ′/s 1 20.10 0.20 2 25.20 0.23 3 32.43 0.26 4 38.45 0.28 5 44.00 0.30 650.120.32思路点拨：①滴水的周期与记录的水滴声次数n 的关系：t ′＝tn －1.②水滴下落高度h 与水滴下落时间t ′的关系：h ＝12gt ′2.[解析] (1)滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t ′＝tn －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2(n －1)2ht2. (2)描点如图所示，求出斜率k ＝ht ′2＝12g ， 解得g ＝9.8 m/s 2.[答案] (1)g ＝2(n －1)2ht2(2)图见解析 9.8根据实验求重力加速度的四种方法(1)利用相邻的、相等的时间间隔的位移差相等，且为一定值，即Δh ＝gT 2，则g ＝Δh T2.(2)可由位移公式h ＝12gt 2求得．利用刻度尺量出从初始位置到某点的位移，若已知发生这段位移的时间，则g ＝2ht2，可以找多个点，多次求g 值，再求平均值．(3)可利用速度公式v ＝gt 求得．利用平均速度求某一点的瞬时速度，并已知自由下落的物体经过该点的时间，则由g ＝v t解得，当然也可找多个点，多次求瞬时速度及g 值，再求平均值．(4)利用多次求得的瞬时速度，画出v t 图像，根据图线的斜率求得g .2．甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间．实验步骤如下：(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂．乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺．(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子．若夹住尺子的位置刻度为L 1，重力加速度大小为g ，则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示)．(3)已知当地的重力加速度大小为g ＝9.80 m/s 2，L ＝30.0 cm ，L 1＝10.4 cm.乙的反应时间为________s ．(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：_______________________________________________________ ______________________________________________________. [解析] (2)根据自由落体运动的规律， 得L －L 1＝12gt 2，解得t ＝2(L －L 1)g.(3)将g ＝9.80 m/s 2，L ＝30.0 cm ＝0.300 m ，L 1＝10.4 cm ＝0.104 m ，代入t ＝ 2(L －L 1)g得t ＝0.20 s.(4)建议：多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子． [答案] (2) 2(L －L 1)g(3)0.20 (4)多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略对自由落体运动的研究(1)过程：问题―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论 (2)思想方法：实验和逻辑推理相结合． 2．伽利略的研究方法(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断． (2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说．【例3】 (多选)如图所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是( )A ．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B ．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C ．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D ．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显 思路点拨：①理解伽利略设计“冲淡”重力的斜面实验的原因． ②明确斜面实验的过程及结论是如何获得的．AC [伽利略探究自由落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后合理外推到斜面竖直的状态，故正确选项为A 、C.]3．关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中不正确的是( ) A ．在同一地点，重的物体和轻的物体下落一样快B ．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C ．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D ．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来 B [伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快，故A 正确．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上进行合理外推得到的，故B 错误．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比，故C 正确．伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理，伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来，故D 正确．]课堂小结知识脉络1.亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快．伽利略的观点：重物与轻物下落得同样快．2．物体做自由落体运动的条件：(1)只受重力作用；(2)从静止开始运动． 3．纬度越高，重力加速度越大；海拔越高，重力加速度越小．4．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，基本运动学公式为：v ＝gt ，h ＝12gt 2，v 2＝2gh .1．(多选)一个铁钉和一团棉花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 ．棉花团受到的空气阻力不能忽略C ．棉花团的加速度比重力加速度小D ．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大BC [铁钉受到的空气阻力与其重力相比较小，可以忽略，而棉花受到的空气阻力与其重力相比较大，不能忽略，所以铁钉的下落加速度较大，而它们的重力加速度是相同的，故只有B 、C 正确．]2．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论是( )A ．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B ．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D ．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关B [伽利略在著名的斜面实验中得出倾角一定时，xt2的比值保持不变，推出小球在斜面上的速度与时间成正比，选项A 错误，选项B 正确；倾角不同，x t2的比值不同，即斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关，且倾角越大，速度越大，所用时间越短，选项C 、D 错误．]3．一个小石块从空中a 点开始做自由落体运动，先后经过b 点和c 点．已知石块经过b 点时的速度为v ，经过c 点时的速度为3v ，则ab 段与bc 段的位移之比为( )A ．1∶3B ．1∶5C ．1∶8D ．1∶9 C [ab 段的位移为x ab ＝v 22g ，bc 段的位移为x bc ＝(3v )2－v 22g ＝8v 22g，所以x ab ∶x bc ＝1∶8，选项C 正确．]4．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想．某小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动．实验操作步骤如下：①让滑块从离挡板某一距离s处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；②当滑块碰到挡板的同时关闭阀门(假设水流出均匀稳定)；③记录下量筒收集的水量V；④改变滑块起始位置离挡板的距离，重复以上操作；⑤测得的数据见表格．次数12345 6s(m) 4.5 3.9 3.0 2.1 1.50.9V(mL)9084625240(1)A．水箱中水的体积B．水从水箱中流出的速度C．滑块下滑的时间D．滑块下滑的位移(2)小组同学漏填了第3组数据，实验正常，你估计这组水量V＝________mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，则相同的s，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，则相同的s，水量V将________(填“增大”“不变”或“减小”)．(3)下面说法中不属于该实验误差来源的是________．A．水从水箱中流出不够稳定B．滑块开始下滑和开始流水不同步C．选用的斜面不够光滑D．选用了内径较大的量筒[解析](1)关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定地流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接测量时间，选项C正确．(2)该运动是匀变速直线运动，位移与时间的二次方是成正比，即位移与体积的二次方是成正比．小组同学漏填了第3组数据，实验正常，这组水量V＝73 mL；若保持倾角θ不变，增大滑块质量，滑块的加速度不变，则相同的s，水量V将不变；若保持滑块质量不变，增大倾角θ，加速度将增大，则相同的s，时间减小，水量V将减少．(3)本实验误差的主要来源有：水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于距离测量的不准确，滑块开始下滑和开始流水不同步．[答案](1)C (2)73 不变减小(3)C。
新教材人教版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动的研究 教案教学设计
第二章匀变速直线运动的研究教学设计1.实验：探究小车速度随时间变化的规律................................................................... - 1 -2.匀变速直线运动的速度与时间的关系....................................................................... - 8 -3.匀变速直线运动的位移与时间的关系..................................................................... - 13 -4.自由落体运动............................................................................................................. - 19 -1.实验：探究小车速度随时间变化的规律【教学目标】一、知识与技能1. 巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法；2. 会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
二、过程与方法1. 通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法；2. 对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。
三、情感态度与价值观1. 通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性；2. 通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决间题，提高创新意识；3. 在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作能力。
【重点难点】1、处理纸带的数据分析，求各点瞬时速度。
（重点）2、各点瞬时速度的计算。
（难点）3、对实验数据的处理、规律的探究。
（难点）【教学准备】课件、打点计时器、纸带、小车、细绳、槽码、刻度尺、一端附有定滑轮的长铝板【教学过程】一、导入新课：物体的运动通常是比较复杂的。
教学设计：人教版(必修一)第二章第五节 自由落体运动
课题：§2.5自由落体运动I教学设计思路1.教材及学情分析本节课编排在人教版高中物理必修I中第二章第五节，通过前面内容的学习，学生已经掌握了物体做直线运动的种类、相应的概念、规律与特征，初步掌握了研究物理问题的基本思路和描述物体运动规律的基本方法。
本节课的教学任务主要是通过构建落体实验问题环境，让学生通过实验探究，分析得出自由落体运动的规律，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。
2.设计理念本节课设计坚持“以人为本”的新课程理念，结合学科特点、突出学科特色，构建新课程理念下的新型师生关系。
本节课设计强调学生思维和体验过程，让学生亲历科学探究，主动建构知识的自主学习；通过交流、合作的互动过程，进一步培养学生团结、协作的精神；引导学生围绕中心问题展开争论，在争论中培养学生的创造性思维；同时发挥教师的课堂机智，适时地引导、启发、质疑、评价。
通过“趣味游戏”构建探究问题环境，引入新课，激发学生的好奇心和求知欲；通过引导学生开展“不同物体下落的快慢是否相同”和“自由落体运动的性质”两个环节的科学探究，学习科学探究的方法，提高自主学习的能力，养成良好的思维习惯；通过“运用自由落体运动解决实际问题”，引导学生了解物理与生活、社会的互动关系，提高学生的科学文化素养，促进学生的全面发展。
3.实验器材选取在实验器材的选取上，结合我校实际，根据取材简单、实用、高效的原则，在课堂教学过程中分别从问题环境构建资源、学生自主探究轻重不同的物体下落快慢问题活动资源、探究自由落体运动性质活动资源、知识应用资源等，进行丰富有效的探究实验活动资源整合。
II教学目标（一）知识与技能1．通过对落体运动规律的探究，理解自由落体运动的概念。
2．通过探究自由落体运动的运动性质，进一步熟练运用打点计时器探究物体的运动性质，掌握自由落体运动的规律。
3．通过运用自由落体运动知识解决实际问题，关注物理学对生活和社会发展的影响。
高一人教版高中物理必修一教案第二章
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标:1. 知道匀变速直线运动的基本规律。
2. 掌握速度公式的推导，并能够应用速度与时间的关系式。
3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。
学习重点：1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2. 匀变速直线运动速度公式的运用。
学习难点: 对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
主要内容:一、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
1． 匀加速直线运动：2． 匀减速直线运动：二、速度与时间的关系式1．公式：at v v t +=02．推导：①由加速度定义式变形：②也可以根据加速度的物理意义和矢量求和的方法推出：加速度在数值上等于单位时间内速度的改变量，且时间t 内速度的改变量△V=at ，设物体的初速度为V 0，则t 秒末的速度为V t = V 0+△V= V 0+at3．物理意义：4．由数学知识可知，V t 是t 的一次函数，它的函数图象是一条倾斜直线，直线斜率等于a ，应用速度公式时，一般取V 0方向为正方向，在匀加速直线运动中a＞0，在匀减速直线运动中a ＜0。
【例一】汽车以40km/h 的速度匀速行驶，现以0．6m/s 2的加速度加速运动，问10s后汽车的速度能达到多少？【例二】一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s ，加速度大小为3m/s 2，求：①汽车第3s 末的瞬时速度大小？②汽车速度刚好为零时所经历的时间？【例三】火车从A 站驶往B 站，由静止开始以0．2m ／s 2加速度作匀变速直线运动，经1分钟达到最大速度V m 后匀速行驶，途中经过一铁路桥，若火车过桥最高限速为18km ／h ，火车减速的最大加速度为0．4m ／s 2，则(1)火车的最高行驶速度为多少?(2)火车过桥时应提前多长时间开始减速?【例四】如图所示，在一光滑斜面上，有一小球以V 0=5m/s沿斜面向上运动，经2s 到达最高点，然后又沿斜面下滑，经3s 到达斜面底端，已知小球在斜面上运动的加速度恒定，试求：(1)小球运动的加速度。
高一物理必修一第二章教案5篇
高一物理必修一第二章教案5篇教学是一种创造性劳动。
写一份优秀教案是设计者教育思想、智慧、动机、经验、个性和教学艺术性的综合体现。
这里由小编给大家分享高一物理必修一第二章教案，方便大家学习。
高一物理必修一第二章教案篇1教学目标：1、知道什么是曲线运动;2、知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的;3、知道物体做曲线运动的条件。
教学重点：1、什么是曲线运动2、物体做曲线运动的方向的确定3、物体做曲线运动的条件教学难点：物体做曲线运动的条件教学时间：1课时教学步骤：一、导入新课：前边几章我们研究了直线运动，下边同学们思考两个问题：1、什么是直线运动?2、物体做直线运动的条件是什么?在实际生活中，普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动?本节课我们就来学习这个问题。
二、新课教学1、曲线运动(1)几种物体所做的运动a：导弹所做的运动;汽车转弯时所做的运动;人造卫星绕地球的运动;b：归纳总结得到：物体的运动轨迹是曲线。
(2)提问：上述运动和曲线运动除了轨迹不同外，还有什么区别呢?(3)对比小车在平直的公路上行驶和弯道上行驶的情况。
学生总结得到：曲线运动中速度方向是时刻改变的。
过渡：怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度方向呢?2：曲线运动的速度方向(1)情景：a：在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;b：撑开的带着水的伞绕伞柄旋转，伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
(2)分析总结得到：质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
(3)推理：a：只要速度的大小、方向的一个或两个同时变化，就表示速度矢量发生了变化。
b：由于做曲线运动的物体，速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动。
过渡：那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?3：物体做曲线运动的条件(1)一个在水平面上做直线运动的钢珠，如果从旁给它施加一个侧向力，它的运动方向就会改变，不断给钢珠施加侧向力，或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁，钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
人教版高一物理必修一第二章教案
第二章匀变速直线运动的研究全章概述本章是在第一章运动描述的基础上，进一步用实验的方法，探索匀变速直线运动的规律和特点，并结合公式、图象对匀变速直线运动进行研究。
通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律，并用语言、公式、图象进行描述。
本章重点是匀变速直线运动规律的掌握，重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。
本章公式和推论较多，在学习时要分清公式的应用条件和前提，不可乱套公式，在物理过程比较复杂时可以分解过程，—一突破并建立相关联系，必要时可借助图象进行分析比较。
本章可分为三个单元（1）基本规律的探索及描述（一、二、三节）（2）相关的推论的整理及应用（三节后半部分）（3）特殊应用及伽利略的研究史实（第四、五节）新课标要求本章也是必修模块中物理1模块的第一部分，为第一个二级主题。
1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系，位移与时间的关系，体会公式表述和图象表述的优越性，为进一步应用规律奠定基础，体会数学在处理问题中的重要性。
通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法，体会科学推理的重要性，提高学生的科学推理能力。
2、在掌握相关规律的同时，通过对某些推论的导出过程的经历，体验物理规律“条件”的意义和重要性，明确很多规律都是有条件的，科学的推理也有条件性。
新课程学习1. 实验：探究小车速度随时间变化的规律（教案1）教学目标一、知识目标：1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据，并合理猜想。
二、能力目标：1、初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
2、对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。
三、德育目标1 、通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
高中物理必修一教案(精选多篇)
高中物理必修一教案(精选多篇)第一篇：高中物理必修1教案-运动、空间和时间(第二一、课题：运动、空间和时间(第二章运动的描述第一节)司南版二、课程标准中的相关要求：三、教学目标：1、知识与技能：(1)、知道运动有多种类型，机械运动是一种简单的运动形式(2)、知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义.(3)、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号.2、过程与方法：(1)、学会用坐标系来描述物体的空间位置(2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻3、情感态度与价值观：四、教学重点：1、参考系的概念,及学会合理选择参考系判断物理的运动情况2、学会用坐标系来描述物体的空间位置3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻五、教学难点：1、学会合理选择参考系判断物理的运动情况2、学会用坐标系来描述物体的空间位置六、教学工具：七、课时安排：1课时八、教学过程与内容(一)、本章课程的引入：结合课本16页内容，在学生自行阅读的基础，教师引入本章内容并简要讲解本章的学习要求(可见课本16页)(二)主要教学内容1、机械运动和参考系：(1)、各种运动：机械运动、热运动、电磁运动等(2)、机械运动的定义：一个物理相对别的物理位置的变化，简称运动，是物质运动的一种基本形式(3)、参考系的概念：在描述物体运动时，选作标准的参照物，叫参考系教学过程：以课本所介绍的电梯运动为例来说明选择参考系的必要性并强调：对于同一运动，选择的参考系不同，观察和描述的结果可能会不同的。
(4)、参考系的确定方法教学过程1：学生讨论以下题目：例1、下列关于参考系的描述中，正确的是：()a、参考系必须是和地面连在一起的物体；b、被研究的物体必须沿参考系的连线运动；c、参考系必须正在做匀速直线运动的物体，或是相对于地面静止的物体；d、参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体。
2019-2020年高中物理人教版必修一教学案：第二章 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律(含答案)
2019-2020年高中物理人教版必修一教学案：第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律(含答案)一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。
2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用v-t图像处理实验数据。
二、实验原理1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2．用v -t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。
四、实验步骤1．如图2-1-1所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
图2-1-12．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。
3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。
4．换上新纸带，重复实验三次。
五、数据处理1．测量并记录数据(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的。
舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图2-1-2所示(相邻两点间还有四个点未画出)。
标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中。
图2-1-2(2)123(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T 。
例如，图中计数点4的速度v 4＝x 4＋x 52T。
并将求得的各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中。
高一物理必修一第二章教案 (2)
第二章：匀变速直线运动的研究第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律三维目标一、知识与技能1. 能熟练使用打点计时器。
2.会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。
3.会处理纸带求各点瞬时速度。
4.会设计表格并用表格处理数据。
5.会用v-t图像处理数据，表示运动规律6.掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。
二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。
2.经历实验过程，及时发现问题并做好调整。
3.初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。
三、情感态度与价值观：1. 体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。
2.培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。
教学重点１．图象法研究速度随时间变化的规律。
２．对运动的速度随时间变化规律的探究。
教学难点对实验数据的处理规律的探究。
教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪课时安排２课时设计思路在学生明确实验目的和实验原理的基础上，设计探究的流程步骤：实验——处理数据——作出速度—时间图象——分析寻找小车的运动规律。
教学过程【教师提出问题】探究目的：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。
【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。
可结合速度图象描述猜想。
【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。
【实验】问题一：打点计时器结构如何？问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？步骤：1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。
3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。
高中物理必修1第二章-教案
第二章匀变速直线运动的研究§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、教学目标（1）巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
（2）通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方法。
（3）知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
二、重点、难点重点：图象法研究速度随时间变化的规律。
难点：对纸带数据的处理。
三、教具学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、投影机、笔记本电脑。
四、教学过程在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动，在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动，在这些运动中都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢？如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？复习打点计时器的使用和注意事项，瞬时速度的测量方法（一）进行实验步骤：（1）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。
（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
换上新纸带，重复操作三次。
选择一条最清晰的来分析。
（3）增减所挂的钩码数，再做两次实验。
本实验特别要注意哪些事项？①．打点计时器的限位孔应与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
②．应考虑复写纸与纸带的位置关系。
③．钩码数量不能过多，以100g以内为宜，长木板两端高低相差不能太大。
④．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
⑤．先接通电源，后让纸带运动。
⑥．打点结束后立即关闭电源。
问题一：怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（可5）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；给选取的点加标记。
新课标人教版高一物理必修1教案第二章匀变速直线运动的研究学案
第二章 匀变速直线运动的研究（复习学案）（一）全章知识脉络，知识体系（二）知识要点追踪 Ⅰ 匀变速直线运动规律应用 1、匀变速直线运动的规律实质上是研究做匀变速直线运动物体的初速度v 0、末速度v 、加速度a 、位移x 和时间t 这五个量的关系。
具体应用时，可以由两个基本公式演绎推理得出几种特殊运动的公式以及各图象位移－时间图象意义：表示位移随时间的变化规律应用：①判断运动性质（匀速、变速、静止）②判断运动方向（正方向、负方向）③比较运动快慢④确定位移或时间等 速度－时间图象意义：表示速度随时间的变化规律应用：①确定某时刻的速度②求位移（面积）③判断运动性质④判断运动方向（正方向、负方向）⑤比较加速度大小等主要关系式：速度和时间的关系：匀变速直线运动的平均速度公式： 位移和时间的关系： 位移和速度的关系： at v v +=02v v v +=2021at t v x +=ax v v 2202=-匀变速直线运动自由落体运动定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 特点：初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动 定义：在同一地点，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 数值：在地球不同的地方g 不相同，在通常的计算中，g 取9.8m/s 2，粗略计算g 取10m/s 2自由落体加速度（g ）（重力加速度）注意：匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动，只要把v 0取作零，用g 来代替加速度a 就行了种有用的推论，一般分为如下情况：（1）从两个基本公式出发，可以解决各种类型的匀变速直线运动的问题。
（2）在分析不知道时间或不需知道时间的问题时，一般用速度位移关系的推论。
（3）处理初速为零的匀加速直线运动和末速为零的匀减速直线运动时，通常用比例关系的方法来解比较方便。
2、匀变速直线运动问题的解题思想（1）选定研究对象，分析各阶段运动性质；（2）根据题意画运动草图（3）根据已知条件及待求量，选定有关规律列出方程，注意抓住加速度a这一关键量；（4）统一单位制，求解方程。
人教版高中物理必修一第二章2.5自由落体运动课程教学设计
《自由落体运动》教课方案【学习任务剖析】本节内容是对前几节运动学的知识和研究方法的应用和提高。
经过演示实验和学生合作实验，剖析得出自由落体运动的性质，明确重力加快度的意义，不单使学生对自由落体运动规律有详细、深入的认识和规律在实质问题中的应用，并且使学生在独立获取物理知识、研究物理规律、解决物理问题等方面获取详细的成就，体验科学研究的方法，让学生获取成功的体验，享受成功的欢乐，激发学习的热忱和责任感。
本节教课的要点：指引学生思虑、研究自由落体运动的规律本节教课的难点：利用打点计时器记录运动轨迹和时间的方法及实验数据办理、总结得出自由落体运动的性质和规律【学生状况剖析】在前面的教课中，学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并利用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了必定的认识，具备了初步的逻辑思想能力和实验设计能力。
所以在学习过程中，要让学生主动参加，设计实验，着重收集和办理信息。
【教课目的】知识与技术1、知道物体做自由落体运动的条件。
2、掌握自由落体运动的特色和规律。
过程与方法1、培育学生察看能力和剖析、办理实验数据的能力，使之会考证匀变速直线运动；2、经过剖析，概括出自由落体运动的速度，位移公式，培育剖析、推理、综合的能力。
3、经过实验研究自由落体运动加快度的大小，领会实验在发现自然规律中的作用。
感情态度与价值观1、使学生意会突出主要要素，忽视次要要素的哲学思想。
2、经过实验研究，使学生形成脚踏实地的科学态度【教课策略选择与设计】1．以问题解决为主的教课策略经过实验演示，从生活中引出本节课题，激发学生的学习兴趣。
指引学生发现直觉经验和逻辑推理的矛盾，激发好奇心与研究欲念，明确本节的研究目标，经过用旧知识解决新问题，体验成功的欢乐。
2．以合作研究为主的教课策略研究自由落体的运动性质时采纳了实验的形式，让学生经历实验的设计、操作和丈量，办理实验数据的过程。
最新人教版高中物理必修1第二章《自由落体运动》示范教案
设计方案（二）教学实录导入新课师：生活中，我们见过很多能从空中自由下落的物体，雨滴、飘落的雪花、落叶、苹果落地……上述物体之所以落地是因为受到重力的作用.研究这种运动对生活和生产有很重要的意义，比如我们可以通过撂一块石子来测量楼宇的高度，可以计算空投救灾物资的时间等等.这节课我们来探究自由落体运动的规律.推进新课师：（教师出示实验装置如图1）现在我们来研究挂在细线下的小球.小球是静止的，它受几个力？图1 图2 图3图2-5-6生：受两个力.（学生对小球作受力分析，如图2）师：现在我们用火把细绳烧断，那么小球受几个力？它将怎样运动？生：小球只受重力（作受力图如图3），小球会向下运动.师：（演示用火将绳烧断，小球自由下落）这就是我们今天要研究的自由落体运动.一、自由落体运动.（板书）1.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.（板书）点评：这样引入课题，先不涉及空气阻力问题，便于单刀直入地提出自由落体运动的定义.师：这种运动有什么规律呢？生：是匀速直线运动.生：不对，是匀变速直线运动.师：到底哪位同学说得对呢？这个问题很早就有人研究过了，他就是——古希腊哲学家亚里士多德.师：古希腊哲学家亚里士多德是一位知识渊博的伟大学者，他研究了物体下落现象，重物体与轻物体哪一个下落得快？生：当然是重物下落得快了.师：（演示：木球比纸片下落得快）和大家一样，他看到重物体比轻物体下落得快，提出了物体下落的快慢是由物体的重力决定的.亚里士多德研究的方法是观察与思考，他认为人类只要凭借观察自然现象，再加上大脑的思考便足以建立起宇宙间万物变化的规律.师：伽利略不同意亚里士多德的结论，而且伽利略在研究方法上与古希腊哲学家大为不同，他认为不仅需要用眼观察，还需要动手实验，不仅需要定性思考，还需要对实验结果用数学方法进行定量研究，伽利略开创了近代物理研究的新方法.生：伽利略是怎样研究自由落体运动的？师：这个问题我们下一节课讨论，就像伽利略说的那样——不仅需要用眼观察，还需要动手实验；不仅需要定性思考，还需要对实验结果用数学方法进行定量研究.今天我们就来研究物体做自由落体运动的规律.师：我们来做实验.（演示：从同样高处静止释放大小相同的木球与乒乓球，几乎同时落地；相同的两张纸片，把其中的一张揉成团，同时同高由静止释放，结果纸片后落地） 生：原来物体下落的快慢不是由重力决定的.师：亚里士多德错在哪里？生：有空气阻力.师：对！排除了空气阻力，物体就只在重力作用下运动.我们现在再来做一个实验，（演示：在有空气的玻璃管里羽毛比硬币下落慢，抽去空气后，羽毛与硬币下落一样快，再逐步地适量放入空气，羽毛与硬币下落速度的区别逐渐显著）师：在排除了空气阻力之后，羽毛与硬币、木球与乒乓球、形状不同的纸片……不同的物体都只在重力作用下运动，它们的运动有什么特点呢？实验探究按照教材第43页的图2.5-1装置做实验，将一系列连接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.实验注意事项：（1）按照教材图示和实验要求连接好电路，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条竖直直线上，以减少摩擦阻力；（3）应选用密度和质量较大的重物，以减小摩擦力的影响，增大密度可以减小体积，以减小阻力；（4）先接通电源再放开纸带；（5）手捏纸带放开之前，手不要晃动，以保证打出的第一个点清晰；（6）重复上述步骤，直到选取打出的第一个点与第二个点之间的间隔约为2 mm 的纸带才是有效的；（7）教师一定要指导学生思考影响实验准确度的因素有哪些？并加以指导；（8）提醒学生保留好纸带，为下一节研究运动规律作准备.（课件展示）（1）自由落体的运动轨迹怎样？（2）物体速度有无变化？（3）相邻间隔的位移差怎样？（4）影响实验精确程度的因素有哪些？学生分组讨论，教师巡回指导.参考信息：(1)自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变；（2）速度的大小改变，具有加速度；（3）相邻间隔的位移差相等；（4）主要是阻力.2.自由落体运动是初速为零的匀变速直线运动.（板书）师：不同的物体从相同高度由静止落下，它们的运动状态会有什么不同吗？ 生：从相同高度由静止落下，时间是相同的.由v 0相等，时间t 相同，下落的高度h 相等，由h=21at 2,所以不同的物体的加速度是相同的，和物体的质量没有关系.物体做的是初速度等于零的、加速度相同的匀加速直线运动.二、自由落体加速度1.不同重力的物体，下落的加速度相同.（板书）师：那么物体下落的加速度又该是多少呢?（教师出示自由落体闪光照片）图2-5-7 测定重力加速度闪光照片（求出加速度的值，再介绍精确实验测定的北京、北极、赤道的重力加速度值，并给出一般取值.）重力加速度g=9.8 m/s 2.(板书)师：在地球上不同地点的加速度值大小有所不同，请同学们看下面的g 值表（课件展示）： 一些地点的重力加速度g/(m ·s -2) 标准值：g=9.806 65 m/s 2地点 纬度 重力加速度赤道 0° 9.780广州 23°06′ 9.788武汉 30°33′ 9.794上海 31°12′ 9.794东京 35°43′ 9.798北京 39°56′ 9.801纽约 40°40′ 9.803莫斯科 55°45′ 9.816师：通过观察g 值表大家有没有发现什么规律呢？生：地球上不同的地方重力加速度的值大小不一样,一般随着纬度的增加而增大，赤道处g 值较小，两极g 值较大.师：加速度是矢量，那么它的方向如何呢?生：应该沿着物体的运动方向，即加速度的方向竖直向下（板书）.师：我国北京的重力加速度是9.801 m/s 2，一般取值为g ＝9.8 m/s 2，在粗略计算中，还可以把g 取作10 m/s 2.师：由初速度为零的匀变速直线运动公式得v-t 图：图2-5-8师：需要说明的是：这种运动只有在没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果物体下落过程中所受空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，它的运动也可以当作自由落体运动.2.自由落体运动的规律（板书）v t =v 0+at →v t =gts=v 0+21at 2→s=21gt 2 v t 2-v 02=2as →v t 2=2gh(板书)（课件展示）例题：某人要测一座楼的高度，他从楼顶上静止释放一个小石块，测得石块从释放到落地的时间是3.0 s ，问楼有多高？解析：石块做自由落体运动，由自由落体计算式得：H=21gt 2=21×9.8×32 m=44.1 m. 师：同学们从这道题的解题中可以看到自由落体运动规体的应用，它使我们把长度测量的问题变换为时间测量的问题，物理科学的研究中经常运用测量变换的方法.课堂训练为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口下落.测得经2 s 钟听到石块落到水面的声音，求井口到水面的大约深度.（不计声音传播的时间）解：石块做自由落体运动，由h ＝21gt 2得井口离水面深度h ＝21×9.8×4 m ＝19.6 m. 课堂小结本节课主要学习了自由落体加速度的概念，自由落体加速度的规律以及规律的测定方法、原理.本节课不仅是知识的学习，更为重要的是渗透着理想实验的科学思维方法，这在物理学研究中以及整个人类探索自然规律科学的研究中，发挥着极其重要的作用. 布置作业教材第45页“问题与练习”3、4题.实录点评本节课教师循循善诱，学生积极主动，充分展现自我，体现了以学生为本的教学理念.缺点是练习较少，应注意在讲解知识的同时注重课堂训练，提高学生根据教材知识解决问题的能力.。
高一物理必修1第二章教案
2.1 探究自由落体运动1、落体运动的思考（一）引入新课生活现象引入：树叶飘落，雨滴下落等这类物体落下的运动就是落体运动。
问：什么是自由落体运动呢，我们先来看一下什么叫落体运动。
树叶飘落，雨滴下落等这类物体落下的运动就是落体运动。
那么落体运动都有什么规律呢？（二）落体运动的思考：引入：介绍亚里多德以及其观点。
引出伽利略的观点，得出两种结论相互矛盾。
【亚里士多德：物体越重,下落越快。
伽利略：假设亚里士多德的观点是正确的（即重的物体下落快）。
得出两种结论是矛盾的】（三）提出本节课要探究的问题：物体下落过程中的运动情况与什么有关？（四）实验与探究(1)比萨斜塔落体实验(2)实 验：将一个物体装入信封后与同样的物理一起下落。
信封下落慢，证明亚里士多德的观点是错的。
由（1）和（2）得出结论：物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。
那么物体下落过程中的运动情况与什么因素有关呢?也就是说物体下落的快慢与什么因素有关呢?（五）观察与思考牛顿管实验问：我们刚才看到的是纸片是飘落下去的，为什么？（有空气阻力）那如果把空气阻力消除掉又会是怎么样呢？问：在几乎没有空气的情况下，轻重不同的两个物体同时落地，说明影响物体下落快慢的原因就是——空气阻力。
（板书：影响下落快慢：空气阻力）消除了空气阻力，物体就只受重力，而且是从静止开始下落，这样的运动就叫做自由落体运动。
它有哪两个条件？（板书：自由落体 条件：①只受重力作用②从静止开始下落（s m v /00=）（六）实验验证1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。
（七）得出概念物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
特点：1、初速度为0；2、只受重力或空气阻力远小于重力时空气阻力可以忽略不计。
2、记录自由落体运动轨迹问：我们要研究自由落体运动，就要知道物体下落的……（位移、速度、时间）问：要记录物体运动的位移和时间，就要用……（打点计时器）小结：探究自由落体运动1、落体运动2、影响物体下落快慢的因素：空气阻力3、概念：只在重力作用下从静止开始下落的运动4、条件：V0=0 ；只受重力或G f <<空时5、记录自由落体运动轨迹【速度方向不变，有加速度、s 正比于时间的平方，相邻相等时间间隔位移差为常数。
高一物理精品教案-人教版(第二章)
第二章：直线运动第一节：机械运动一、目的要求1、理解参考系的概念；明确选择不同的参考系来观察一个运动，结果会有不同；描述一个物体的运动时，参考系是可以任意选取的.2、理解质点的概念，明确质点是理想模型.3、理解时刻和时间间隔的概念，知道它们的区别.4、理解位移和路程的概念，知道它们的区别.5、知道什么叫质点运动的轨迹，知道直线运动和曲线运动的含义.6、初步了解建立模型，是物理学的重要抽象思维方法之一.二、重点难点1、理解机械运动的永恒性和相对性，知道运动是物体的固有属性，是物体的存在形式.2、理解质点概念以及初步理解建立质点概念所采用的抽象思维方法.三、教学过程：（一）多媒体显示引出课题自然界的一切物体都在不停地运动，河水奔流，鸟儿飞翔，车辆行驶，火箭发射，卫星飞行，电子绕核运动……归纳：1. 运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中.2. 物体相对于其他物体的位置的变化，叫做机械运动，简称运动.（二）怎样描述机械运动？运动的相对性讨论（师生）（1）静止是绝对的吗？（2）描述一辆列车的运动，甲说它向北行驶，乙说它向南后退，这可能吗？引出参考系概念：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体，叫做参考系.选择不同的参考系来观察同一个运动，观察的结果会有不同.（1）讨论坐在行驶的火车中的乘客以车厢作为参考系——静止Array以地面作为参考系——运动（2）多媒体显示从匀速飞行的飞机上向地面空投物资.以飞机作为参考系——沿直线下落以地面作为参考系——沿曲线下落4、参考系可以任意选取，但在不同参考系中描述同一个物体的运动，繁简程度不一样，因此，选取参考系应以观察和研究问题方便为准.如研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；研究行星的运动，应选取太阳为参考系.（三）质点考察汽车的运动，火车的运动，地球的公转.当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以将物体抽象为有质量的点. 2、用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型. 3、一个物体能不能看作质点，要看问题的具体情况而定，例如：研究地球公转时，可以把地球视为质点，而研究地球的自转时，就不能将地球视为质点. 4、运动的质点通过的路线，叫做质点运动的轨迹.直线运动 按轨迹分曲线运动 （四）时刻和时间间隔物体的运动总是伴随着时间和空间而进行.在表示时间的数轴上，时刻表示一个点，而两个点之间（即两个时刻之间）对应的线段表示时间间隔, 简称时间.上面的时间轴表示上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间隔. 时间的法定计量单位是秒、分、时，它们的符号分别是s 、min 、h. （五）位置、位移和路程 位置运动物体在某时刻处在空间的某个点，就叫物体的位置. 位置可以由坐标描述，如：A 点位置由A(x,y)描述. 位移位移表示质点的位置变动，从初位置指向末位置的有向线段表示质点在这次运动中发生的位移，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向.如：物体从A 点沿曲线运动到B 点，这次运动对应的位移用有向线段AB 表示.位移既有大小，又有方向，位移是矢量，通常用字母s表示位移.3、路程：路程是指质点运动轨迹的长度，上面的例子中曲线AB的长度表示路程.路程只有大小没有方向，是标量.讨论：位移和路程的区别是什么？——位移是矢量，路程是标量，位移只与始末位置有关而与路径无关，而路程与路径有关.(六)课堂小结横轴表示时间t作出上述汽车运动的s-t 图象如右图所示可见匀速直线运动的位移和时间的关系图象是一条倾斜直线 这种图象叫做位移－时间图象（s-t 图象） 图象的含义①表明在匀速直线运动中，s ∝t1、理解速度的概念（1）知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量；（2）明确速度的意义、公式、符号和单位；（3）知道速度是矢量.2、理解平均速度和瞬时速度的概念，明确瞬时速率，知道速率和速度的区别.3、初步运用极限思维方法理解瞬时速度.二、重点难点重点：速度概念。
人教版(2019)高中物理必修第一册第二章第4节自由落体运动教案
《自由落体运动》教案一、教学目标知识与技能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、培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀速直线运动；2、通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。
3、通过实验探究自由落体运动、加速度的大小，体会实验在发现自然规律中的作用。
情感态度与价值观1、使学生领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想2、通过实验探究，是学生形成实事求是的科学态度二、教学重点自由落体运动的特征和规律；三、教学难点研究自由落体运动的特征 ；四、教学仪器纸片、光盘、牛顿管、多媒体课件等五、教学过程一、复习提问前面我们学习了匀变速直线运动的规律。
下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。
速度公式：位移公式：速度位移公式： 推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T 内位移之差为一恒量。
s 1= s 2=…= aT 2二、新课导入提出问题：究竟是重的物体下落快，还是轻的物理下落快？三、新课教学(一)自由落体运动0t v v at =+2012s v t at =+2202t v v as−=演示实验一：光盘与同样大小的纸片从同一高度同时由静止开始下落。
问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。
为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快）公元前四世纪，古希腊哲学家认为重的物体下落快，轻的物体下落慢。
直到16世纪末，伽利略才否定了这一观点。
伽利略的巧妙推理，两块大小不同的石头用一条线连接起来，大的石头被小的石头拖住，整体速度变慢。
但是两块石头加起来又比大的石头重。
演示实验二：取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。
问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。
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2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标:1. 知道匀变速直线运动的基本规律。
2. 掌握速度公式的推导，并能够应用速度与时间的关系式。
3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。
学习重点：1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2. 匀变速直线运动速度公式的运用。
学习难点: 对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
主要内容:一、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
1． 匀加速直线运动：2． 匀减速直线运动：二、速度与时间的关系式1．公式：at v v t +=02．推导：①由加速度定义式变形：②也可以根据加速度的物理意义和矢量求和的方法推出：加速度在数值上等于单位时间内速度的改变量，且时间t 内速度的改变量△V=at ，设物体的初速度为V 0，则t 秒末的速度为V t = V 0+△V= V 0+at3．物理意义：4．由数学知识可知，V t 是t 的一次函数，它的函数图象是一条倾斜直线，直线斜率等于a ，应用速度公式时，一般取V 0方向为正方向，在匀加速直线运动中a＞0，在匀减速直线运动中a ＜0。
【例一】汽车以40km/h 的速度匀速行驶，现以0．6m/s 2的加速度加速运动，问10s后汽车的速度能达到多少？【例二】一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s ，加速度大小为3m/s 2，求：①汽车第3s 末的瞬时速度大小？②汽车速度刚好为零时所经历的时间？【例三】火车从A 站驶往B 站，由静止开始以0．2m ／s 2加速度作匀变速直线运动，经1分钟达到最大速度V m 后匀速行驶，途中经过一铁路桥，若火车过桥最高限速为18km ／h ，火车减速的最大加速度为0．4m ／s 2，则(1)火车的最高行驶速度为多少?(2)火车过桥时应提前多长时间开始减速?【例四】如图所示，在一光滑斜面上，有一小球以V 0=5m/s沿斜面向上运动，经2s 到达最高点，然后又沿斜面下滑，经3s 到达斜面底端，已知小球在斜面上运动的加速度恒定，试求：(1)小球运动的加速度。
(2)小球到达斜面底端的速度。
(3)画出小球的速度图象。
课堂训练：1．物体作匀加速直线运动，加速度为2m ／s 2，就是说( )A．它的瞬时速度每秒增大2m／sB．在任意ls内物体的末速度一定是初速度的2倍C．在任意ls内物体的末速度比初速度增大2m/sD．每秒钟物体的位移增大2m2．物体沿一直线运动，在t时间内通过的路程为S，它在中间位置s／2处的速度为v l，在中间时刻t／2时的速度为v2，则V l和v2的关系为( )A．当物体作匀加速直线运动时，v1>v2B．当物体作匀减速直线运动时，v1>v2C．当物体作匀速直线运动时，v1=v2D．当物体作匀速直线运动时，v1<v23．一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为O．5 m/s2，则此物体在4s末的速度为___________m／s；4s初的速度为___________m／s。
4．摩托车从静止开始，以a l=1．6m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了t l=4s后，又以a2=1．2 m／s2的加速度沿直线匀加速行驶t2=3s，然后做匀速直线运动，摩托车做匀速直线运动的速度大小是____________。
5．如图是某质点做直线运动的速度图像。
由图可知物体运动的初速度________m/s，加速度为__________m/s2。
可以推算经过________s，物体的速度是60m/s。
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系(一)学习目标:1.知道匀变速直线运动的基本规律。
2.掌握位移公式及它的推导，会应用公式分析计算有关问题。
3.掌握匀变速直线运动的平均速度公式，会应用公式分析计算有关问题。
4. 灵活运用速度公式和位移公式进行有关运动学问题的计算。
学习重点：1. 推导和理解匀变速直线运动的位移公式。
2. 匀变速直线运动速度公式和位移公式的运用。
学习难点: 对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。
主要内容:一、匀速直线运动的位移二、匀变速直线运动的平均速度某段匀变速直线运动的平均速度等于该段运动的初速度和末速度的平均值。
即：20 vv v t +=【例一】质点从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度为2m／s2，下列说法正确的是( )A ．质点在第一秒内的平均速度为lm ／sB ．质点在第三个2秒内的平均速度等于5秒时的即时速度C ．质点在前3秒内的平均速度等于6m ／sD ．质点运动中后1秒的平均速度总比前1秒的平均速度大2m ／s三、匀变速直线运动的位移1．公式：2021at t v s += 2．推导：①②根据速度-时间图象也可以推导出位移公式。
匀变速直线运动的速度时间-图象与时间轴所围成的面积在数值上等于位移的大小。
运用几何求面积的方法可推导出位移公式。
3．物理意义：4．由数学知识可知：s 是t 的 二次函数，它的函数图象是一条抛物线。
应用位移公式时，一般取V 0方向为正方向，在匀加速直线运动中a ＞0，在匀减速直线运动中a ＜0。
【例二】一质点做匀变速运动，初速度为4m/s ，加速度为2m/s 2，第一秒内发生的位移是多少？【例三】一辆汽车以1m/s 2的加速度加速行驶了12s ，行程180m ，汽车开始加速前的速度是多少？【例四】一架飞机着陆时的速度为60m/s ，滑行20s 停下，它滑行的距离是多少【例五】一辆汽车的行驶速度为18m/s ，紧急刹车时的加速度为6m/s 2，4 s 内发生的位移时多少?【例六】一辆汽车以lO m/s 的速度匀速前进，制动后，加速度为2．5m/s 2，问：3s 后的位移、10s 后的位移。
【例七】关于匀变速直线运动质点在相同时间内的位移，下列说法中正确的是( )A ．初速度越大的质点，位移越大。
B ．末速度越大的质点，位移越大。
C ．平均速度越大的质点，位移越大。
D ．加速度越大的质点，位移越大。
5．注意：目前已学过的矢量有v 0、a 、s 、v t ，对这些物理量的符号选取应遵循以下原则：规定v 0方向为正方向，若与v 0方向相同取正值，相反取负值。
所求矢量为正表示与v 0方向相同为负表示与v 0方向相反。
课堂训练：1．在公式V t =Vo+at 和2021at t v s +=中涉及五个物理量，除t 是标量外，其它四个量V t 、Vo 、a 、s 都是矢量。
在直线运动中这四个矢量的方向都在一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其它三个量的方向与此相同的取正值，与此相反的取负值。
若取初速度方向为正方向，以下说法正确的是( )A ．匀加速直线运动中a 取负值B ．匀加速直线运动中a 取正值C ．匀减速直线运动中a 取正值D ．无论匀加速还是匀减速a 都正值2．一个物体做匀加速直线运动，在t 秒内经过的位移是s ，它的初速度为Vo ，t 秒末的速度为V t 则物体在这段时间内的平均速度为（ ）A ．t sB ．t v v t 0+C ． t v v t 0-D ． 20v v t + 3．物体沿直线做匀变速直线运动，已知在第3s 内的位移是4．5m ，在第10s 内的位移是11．5m ，求物体运动的初速度和加速度。
课后作业：1．匀变速直线运动中，加速度a 、初速度V O 、末速度Vt 、时间t 、位移x 之间关系正确的是( )A ．2021at t v x += B ．x=V 0t C ．221at x = D ．x=（V 0+Vt ）t/2 2．汽车在平直的公路上以20m ／s 的速度行驶，当汽车以5m ／s 2的加速度刹车时，刹车2s 内与刹车6S 内的位移之比为( )A ．1：lB ．3：4C ．3：lD ．4：33．一个作匀加速直线运动的物体，其位移和时间的关系是s=18t-6t 2，则它的速度为零的时刻为( )A ． 1．5sB ．3sC ．6sD ．18s4．初速度为零的匀变速直线运动，第一秒、第二秒、第三秒的位移之比为 ( )A ．1：2：3B ．1：2：4C ．1：3：5D ．1：4：95．以下叙述正确的是（ ）A ．匀加速直线运动中，加速度一定与速度同向B ．匀减速直线运动中，加速度一定与速度反向C ．匀加速直线运动的加速度一定大于匀减速直线运动加速度D ．-5m/s 2一定大于+3 m/s 26．由静止开始作匀变速直线运动的物体，笫4s 内平均速度为14m/s ，则它在第3s 内的位移是_________m ，第4s 末的速度是_______m/s ，它通过第三个2m 所需时间为__________s 。
7．某飞机的起飞速度是60m/s ，在跑道上可能产生的最大加速度为4 m/s 2，该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度为___________。
8．某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40km ／h ，一次一辆市区路面紧急刹车后，经1．5s 停止，量得刹车痕迹S=9m ，问这车是否违章行驶?9．一辆汽车，以36km ／h 的速度匀速行驶lOs ，然后以lm ／s 2的加速度匀加速行驶10s ，汽车在这20s 内的位移是多大?平均速度是多大?汽车在加速的10s 内平均速度是多大?10．做匀加速直线运动的物体，速度从v 增加到2v 时通过的距离是30m ，则当速度从3v 增加到4v 时，求物体通过的距离是多大?2.3匀变速直线运动的速度与位移的关系教学目标:1. 进一步理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
2. 能较熟练地应用速度公式和位移公式求解有关问题。
3. 能推导匀变速直线运动的位移和速度关系式，并会应用它进行计算。
4. 掌握匀变速直线运动的两个重要要推论。
5．能灵活应用匀变速直线运动的规律进行分析和计算。
学习重点: 1. as v v t 2202=-2. 推论1：S 2-S 1=S 3-S 2=S 4-S 3=…=S n -S n-1=△S=aT 23．推论2：v v t =2学习难点: 推论1主要内容:一、匀变速直线运动的位移和速度关系1．公式：as v v t 2202=-2．推导：3．物理意义：【例一】发射枪弹时，枪弹在枪筒中的运动可以看做匀加速运动，如果枪弹的加速度大小是5×105m ／s ，枪筒长0．64米，枪弹射出枪口时的速度是多大?【例二】一光滑斜面坡长为l0m ，有一小球以l0m ／s 的初速度从斜面底端向上运动，刚好能到达最高点，试求：小球运动的加速度。
二、匀变速直线运动三公式的讨论at v v t +=02021at t v s += as v v t 2202=-1．三个方程中有两个是独立方程，其中任意两个公式可以推导出第三式。
2．三式中共有五个物理量，已知任意三个可解出另外两个，称作“知三解二”。