2.5自由落体运动学案
自由落体 学案
2.5 自由落体运动学案
[学习要求]
1.理解自由落体运动的概念。
2.确认自由落体运动是匀加速直线运动。
3.理解重力加速度g。
4.掌握自由落体运动的规律。
5.会解决有关自由落体运动的问题。
[知识链接]
一、回顾匀变速直线运动的相关知识:
1、速度与时间的关系式(即速度公式):。
当v=0时,则
2、位移与时间的关系式(即位移公式)。
当v=0时,则
3、位移与速度的关系式(即位移—速度公式)。
当v=0时,则
[学习内容]
一、重的物体一定下落快吗?
猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体比质量小的物体下落得快吗?
实验探究:
1、把小石头和树叶举到相同高度(通常石头的重量比树叶),同时由静止开始释放。
哪个先落地?
2、准备两张纸片(同种材料,质量不同),进行下列实验并观察实验情况:
(3)第二次实验和第一次实验结论相同吗?重的物体一定比轻的物体下落的快吗?那么究竟是什么原因造成的呢?
二、自由落体运动
1、定义:
注意:在有空气的空间中,如果空气阻力的作用,物体的下落也可以看成自由落体运动。
在自由落体运动中,物体下落的快慢与物体的质量量大小。
2、对自由落体运动的探究
用打点计时器研究自由落体运动的规律,得到一条纸带,如图所示:
经测量可得:X1=2.84cm,X2=3.23cm,X3=3.62cm,X4=4.01cm,X5=4.40cm,X6=4.79cm。
画出v-t图象
3、自由落体加速度
四、自由落体运动的v-t与x-t图象
试画出自由落体运动的v-t与x-t图象简图。
高一物理必修一2.5自由落体运动》学案
自由落体运动的规律【学习目标】掌握自由落体的特点及规律【学习重点】自由落体的特点及规律应用【学习难点】自由落体运动的规律应用【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【自主学习】知识点一、落体运动的规律思考问题:1.重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?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?(实验演示)“牛顿管”的实验1、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:2、将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象:结论: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.知识点二、自由落体运动的加速度阅读课本P44并总结自由落体运动有什么特点?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.1、自由落体的特点:2、一切物体的自由下落的加速度都相同,叫加速度,通常用g表示,它的方向,地球表面上不同的地方,重力加速度的值略有不同。
【预习自测】1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )A .自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B .竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1:4:9…的运动就是自由落体C .自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1:3:5D .自由落体运动在开始连续的三个1 s 末的速度之比为1:3:52.甲球的重力是乙球的5倍,甲、乙分别从高H 、2H 处同时自由落下(H 足够大),下列说法正确的是( )A .同一时刻甲的速度比乙大B .下落1m 时,甲、乙的速度相同C .下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍D .在自由下落的全过程,两球平均速度大小相等3.对下列关于自由落体运动的说法正确的是( )A .物体开始下落时速度为零,加速度也为零B .物体下落过程中速度增加,加速度不变C .物体下落过程中,速度和加速度同时增大D .物体下落过程中,速度的变化率是个恒量4.做自由落体运动的物体,通过某一点时的速度为19.6m/s ,这时物体下落高度是多少?物体下落了多长时间?5.一个物体从楼顶下落,在到达地面前最后1s 内下落的高度为楼高的167,求楼高?(210s m g )【课堂练习:。
2.5自由落体运动学案
2.5自由落体运动编写:王凤君审核:孔庆生学习目标:1认识自由落体运动,理解自由落体运动是在空气阻力比较小,从而忽略空气阻力的情况下(理想条件)的运动。
2、知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3、知道自由落体加速度也叫重力加速度,知道在地球的不同地方重力加速度不同。
4、掌握自由落体的运动速度公式和位移公式的推导方法,并能够应用它来计算相关实际问题。
重点:自由落体运动的特点和公式推导;难点:自由落体运动基本公式的应用自学指导:默读课本第49至51页的上半部分内容,用红笔勾画完下问题的答案,5分钟后指名回答。
1、什么叫自由落体运动?2、自由落体运动的初速度为多少?它是不是匀加速?它的加速度是否恒定?3、自由落体的加速度的相关知识有哪些?4、自由落体的速度公式是什么?5、在v-t图像中图线与t轴所围面积能表示什么?自由落体的位移公式是什么?检测题:(独立闭卷,5分钟完成)1、自由落体运动①条件: 1)物体只受作用, 2)从开始下落(即V0=0)②自由落体运动是一种理想化运动。
当物体所受重力远远大于时,物体下落可以看成是自由落体运动。
③特点:自由落体运动—是初速度为的加速直线运动。
2、重力加速度g (矢量)①定义:在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫 ,也叫 ,用g 表示.②大小:g通常取,粗取为g=10m/s2。
说明:同一地点,任何物体的g 都相同,在不同的地方重力加速度是不一样的。
③方向:(与重力方向相同)小组讨论:用5分钟独立思考,完成下列问题,并用红笔做好疑难记录,以便小组交流1、自由落体的速度公式如何推导?自由落体的位移公式如何推导?(注意应用面积表示位移的方法推导位移公式)2、在20米高处下落一物体,求物体下落时间和落地时的速度?(书写程序是公式、代值、答案)1组长审核意见:2课堂小结:1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2、在同一地点,一切物体在自由落体运动中的g 值都相同,不同地点g 值不同。
关于自由落体运动的教案
一、教案基本信息关于自由落体运动的教案课时安排:1课时(45分钟)教学目标:1. 让学生了解自由落体运动的定义和特点。
2. 掌握自由落体运动的公式和计算方法。
3. 培养学生的观察能力、实验能力和问题解决能力。
教学内容:1. 自由落体运动的定义和特点2. 自由落体运动的公式和计算方法3. 自由落体运动的实验方法和操作步骤4. 自由落体运动在实际中的应用教学方法:1. 讲授法:讲解自由落体运动的定义、特点和公式。
2. 实验法:进行自由落体实验,观察和记录实验数据。
3. 讨论法:分组讨论实验结果,分析问题并提出解决方案。
4. 案例分析法:分析自由落体运动在实际中的应用实例。
教学准备:1. 实验室设备:自由落体实验装置、计时器、测量工具。
2. 教学课件:自由落体运动的动画、图片、案例等。
3. 教学资料:自由落体运动的教材、论文、案例等。
二、教学过程Step 1:导入(5分钟)教师通过展示自由落体运动的动画和图片,引导学生思考自由落体运动的定义和特点。
Step 2:讲解自由落体运动(10分钟)教师讲解自由落体运动的定义、特点和公式,让学生理解自由落体运动的基本概念和计算方法。
Step 3:实验操作(10分钟)学生分组进行自由落体实验,观察和记录实验数据。
教师巡回指导,解答学生的问题。
Step 4:数据分析(5分钟)学生分组讨论实验结果,分析问题并提出解决方案。
教师参与讨论,给予指导和评价。
Step 5:总结与作业布置(5分钟)教师对本节课的内容进行总结,强调自由落体运动的重要性和实际应用。
布置作业,让学生巩固所学知识。
三、教学评价1. 课堂讲授评价:教师观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况和作业完成情况,评价学生对自由落体运动的理解和掌握程度。
2. 实验操作评价:教师评价学生在实验中的操作技能、观察能力和问题解决能力。
3. 作业评价:教师对学生作业的完成情况进行评价,了解学生对自由落体运动公式的运用和计算能力的掌握。
江苏省南京市金陵中学高一物理必修一学案《2.5.2自由落体运动的应用》
2.5.2自由落体运动的应用【情景创设】自由落体运动是一个初速度为零,加速度为g=/s2的匀加速直线运动,请写出速度与时间、位移随时间、速度与位移的关系式:【例题推荐】例1物体做自由落体运动,经过8s着地,求:(1)着地时的速度;(2)物体下落的高度;其实,自由落体运动就是已知了初速度(v0=0)与加速度(g=/s2,有时为了计算简便,常常将g取10m.s2)的匀加速直线运动。
例2在24楼的高度为80m,从24楼的窗口自由释放一只铁球,则约经过多长时间能听到小球落地的声音。
由于声音的传播速度很快,所以传播时间可以忽略不计,用这种方法可以估测大型建筑物的高度或水井的深度。
例3 一条铁链长5 m,铁链上端悬挂在某一点,放开后让它自由落下,铁链经过悬点正下方25 m处某一点所用的时间是多少?(取g=10 m/s2)例4气球下挂一重物,以速度v0=10m/s匀速上升,当到达离地面高h=175m处时悬挂重物的绳子突然断裂,那么物体经过多长时间落到地面?落地的速度多大?(空气阻力不计,取g取10m/s2)物体离开气球后是以一定初速度,竖起向上的匀减速直线运动,加速度大小也为g,方向向下。
这类问题可以将向上与向下分成两个阶段进行研究,也可以用匀减速直线运动一个过程进行研究,但要注意每一个矢量的正负。
【实验探究】某同学用自来水龙头滴水做测定重力加速度的实验,他把金属盘放在水龙头下方h=处,调节开关,使一滴水刚好落在盘中时,另一滴水刚好从水龙头处开始下落,这两滴水之间没有其他水滴。
从某一滴水落入盘中时开始计时,并计数为1,共测得t=3.00min,刚好第n=40 0滴水落入盘中。
(1)写出此同学用水滴测定重力加速度的实验原理(用h、t、n表示)g= 。
(2)计算实验测得的重力加速度g为(保留两位有效数字)。
请用该题的实验原理,设计实验测定重力加速度,请写出实验过程中的真实体会。
【同步练习】1.一个自由落体的物体,到达地面时的速度为/s,此物体是从___________m高处下落的,在下落过程中所用的时间为__________s2.一矿井深125m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球,当第11个小球刚从进口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,则相邻两个小球时间间隔为_____s,这时第3个小球和第5个小球相隔__________m。
自由落体运动优秀教案
自由落体运动优秀教案一、教学目标1. 让学生理解自由落体的概念,知道在地球表面及附近,不考虑空气阻力的影响,所有物体都以相同的加速度下落。
2. 掌握自由落体运动的规律,能够运用自由落体公式计算物体的下落时间和距离。
3. 培养学生的实验操作能力,通过实验验证自由落体运动的规律。
二、教学内容1. 自由落体的概念2. 自由落体运动的规律3. 自由落体公式及其应用4. 实验操作:验证自由落体运动的规律三、教学重点与难点1. 教学重点:自由落体概念的建立,自由落体运动的规律及其应用。
2. 教学难点:自由落体公式的理解和运用,实验数据的处理和分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考自由落体的本质特征。
2. 运用实验验证自由落体运动的规律,培养学生的观察能力和实验操作能力。
3. 采用小组讨论的形式,让学生通过合作交流,共同探讨自由落体运动的规律。
五、教学步骤1. 引入:通过提问,引导学生思考什么是自由落体,自由落体有哪些特点。
2. 讲解:讲解自由落体的概念,阐述自由落体运动的规律。
3. 公式讲解:讲解自由落体公式,解释公式的含义和应用。
4. 实验操作:指导学生进行实验,验证自由落体运动的规律。
5. 数据分析:引导学生分析实验数据,探讨自由落体运动的规律。
6. 总结:总结本节课的主要内容,强调自由落体运动的特点和规律。
7. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对自由落体概念的理解程度,以及对自由落体运动规律的掌握情况。
2. 实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能,以及对实验数据的处理和分析能力。
3. 作业完成情况:检查学生对自由落体公式的应用能力,以及对课堂所学知识的巩固程度。
七、教学反思1. 针对本节课的教学内容,反思教学方法是否适合学生的学习需求,是否有助于学生对自由落体运动规律的理解。
2. 思考实验环节的设计是否合理,是否能够有效地帮助学生验证自由落体运动的规律。
2.5 自由落体运动 学案(含答案)
2.5 自由落体运动学案(含答案)5自由落体运动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,知道自由落体加速度的大小和方向.2.了解伽利略研究自由落体运动所用的实验和推理方法.3.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题一.自由落体运动1定义只在重力作用下,物体由静止开始下落的运动2物体的下落可看作自由落体运动的条件空气阻力的影响很小而可以忽略的情况下,且下落高度不是很大二.伽利略对落体运动规律的探究1问题提出推翻亚里士多德的观点,找出落体运动具体遵循的规律2提出猜想物体下落的过程是一个速度随时间均匀增大的过程,其速度与时间成正比,即vt.基于vt的假设,得出xt2的推论3实验验证让小球从阻力很小.倾角为的斜槽上滚下,每一个由静止开始滚下的小球到每个相等的时间间隔末,运动的距离之比为14916,证实了xt2,即vt.4合理外推当斜面的倾角逐渐加大直到90,小球就成为落体运动,小球的运动仍应当满足下落距离与时间的平方成正比的关系三.自由落体运动的规律1自由落体运动的性质自由落体运动是初速度为零,加速度a恒定的匀加速直线运动2速度.位移与时间的关系式vat,x12at2.四.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,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示2方向竖直向下3大小1地球上不同的地方,g的大小是不同的2一般计算中可以取g9.8m/s2或10m/s2.1判断下列说法的正误1在空气中自由释放的物体都做自由落体运动2自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动3自由落体加速度的方向垂直地面向下4伽利略通过实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律5伽利略根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体运动的规律2质量为2m的物体A 从高h处由静止下落,质量为m的物体B从高14h处由静止下落,不计空气阻力,则A.B两物体下落的加速度之比为;下落时间之比为tAtB;落地前瞬间的速度之比vAvB.答案112121一.伽利略对落体运动规律的研究伽利略通过对自由落体运动的研究得出了科学的研究方法多选伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图1所示,可大致表示其实验和思维的过程对这一过程的分析,下列说法正确的是图1A甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论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,使实验现象更明显答案AC二.自由落体运动与自由落体加速度导学探究如图2所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同图21为什么物体下落快慢相同2空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动答案1因为没有空气阻力2空气的阻力作用可以忽略知识深化1自由落体运动1自由落体运动是初速度v00.加速度ag的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例2自由落体是一种理想模型,这种模型忽略了次要因素空气阻力,突出了主要因素重力3运动图像自由落体运动的vt图像如图3是一条过原点的倾斜直线,斜率kg.图32自由落体加速度重力加速度1方向总是竖直向下,但不一定垂直地面;2大小在同一地点,重力加速度都相同地球上纬度不同的地点重力加速度不同,其大小随纬度的增加而增大,赤道上最小,两极处最大,但各处的重力加速度都接近9.8m/s2,一般计算中,g取9.8m/s2或10m/s2.多选下列说法正确的是A初速度为零.竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动C物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫作自由落体运动D当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,选项A.B错误,C正确当空气阻力比较小,可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动,选项D正确多选关于自由落体加速度,下列说法正确的是A物体的质量越大,下落时加速度就越大B在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球,二者同时着地,说明二者运动的加速度相同,这个加速度就是当地的自由落体加速度C北京的自由落体加速度为9.8m/s2,说明在北京做自由落体运动的物体每经过1s速度增加9.8m/sD北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下答案BCD解析自由落体运动是忽略空气阻力的运动,无论质量大小,下落时加速度都是g,选项A错误;在同一高度释放的金属球受到的空气阻力远小于小球的重力,金属球做自由落体运动,故球运动的加速度为当地自由落体加速度,选项B正确;加速度等于单位时间内速度的变化量,当地自由落体加速度为9.8m/s2,则物体在该处做自由落体运动的过程中,每秒速度都增加9.8m/s,选项C正确;地球表面各处的自由落体加速度值大小略有差别,其方向均竖直向下,选项D正确三.自由落体运动的规律1自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律特例自由落体运动规律vtv0atxv0t12at2vt2v022axv00agvtgth12gt2vt22gh2匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式.位移差公式.初速度为零的匀加速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动xx永安一中月考从离地面500m处自由落下一个小球,不计空气阻力,取g10m/s2,求1小球落到地面需要的时间;2开始下落后第1s内的位移大小和最后1s内的位移大小;3下落时间为总时间一半时的位移大小答案110s25m95m3125m解析1小球做自由落体运动,根据h12gt2可得t2hg250010s10s.2第1s内的位移h112gt12121012m5m前9s内的位移h912gt92121092m405m最后1s 内的位移hhh9500m405m95m.3tt25s位移h512gt2121052m125m.针对训练xx扬州中学月考一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m未落地,则A小球在2s末的速度是20m/sB 小球在第5s内的平均速度是3.6m/sC该星球上的重力加速度为5m/s2D小球在前5s内的位移是50m答案D解析小球在第5s内的位移是18m,则第5s内的平均速度v18m/s,B错误;第5s内的平均速度等于4.5s时刻的速度,故该星球上,宇航员所在处的重力加速度g0vt184.5m/s24m/s2,C错误;小球在2s末的速度v2g0t28m/s,A 错误;小球在前5s内的位移h12g0t5250m,D正确.1自由落体运动的理解多选xx威海市模拟关于自由落体运动,下列说法正确的是A物体由静止开始下落的运动就是自由落体运动B如果物体所受空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时物体由静止开始下落的运动可看作自由落体运动C一个棉花团由静止开始下落的运动就是自由落体运动D熟透的苹果从树枝上静止下落的运动可视为自由落体运动答案BD2伽利略对自由落体运动的研究多选有关伽利略对自由落体运动的研究过程,下列叙述正确的是A运用逻辑推理,认为重物与轻物下落得同样快B猜想落体运动一定是最简单的变速运动C通过实验验证,得出自由落体运动的速度与位移成正比的结论D通过实验验证,得出自由落体运动的位移与时间的平方成正比的结论答案ABD解析伽利略根据亚里士多德的论断,假定大的石块下落速度为8m/s,小石块下落速度为4m/s,把它们捆在一起,大石块会被小石块拖着而减慢,所以速度会小于8m/s,但两石块捆在一起会更重,下落速度应当大于8m/s,这样得出了相互矛盾的结论,伽利略认为,重物体与轻物体下落一样快,所以运动归谬推理否定了亚里士多德关于重的物体下落快.轻的物体下落慢的错误论断,选项A正确;伽利略提出“自由落体”是一种最简单的直线运动匀加速直线运动,选项B 正确;伽利略为“冲淡”重力,设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况,他将在斜面实验中得出的结论做了合理的外推,从而得到了自由落体运动的位移与时间的平方成正比的结论,选项C 错误,D正确3自由落体运动规律的应用多选一物体从某高度处开始做自由落体运动,从开始到落到地面的平均速度为10m/sg取10m/s2,则下列说法正确的是A下落一半高度时的瞬时速度为10m/sB落地瞬间的速度是20m/sC物体下落的高度是20mD第3s内物体下落25m答案BC解析根据平均速度vv0v2,解得物体落地时的速度v210m/s20m/s;根据v22gh,v22gh2得,下落一半高度时的速度v22v102m/s,故A错误,B正确物体下落的高度hv22g202210m20m,故C正确物体落地的时间tvg2021s2s,则第3s内下落的位移为零,故D错误4自由落体运动规律的应用如图4所示,一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落,下落途中用t0.2s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2m,g取10m/s2,不计空气阻力,求图41雨滴落地时的速度大小;2雨滴落地前最后1s内的位移大小;3屋檐离窗的上边框有多高答案120m/s215m34.05m解析1设雨滴自由下落的时间为t,根据自由落体运动公式h12gt2得t2s.则雨滴落地时的速度vgt20m/s.2雨滴在第1s内的位移为h112gt125m则雨滴落地前最后1s内的位移大小为h2hh115m.3由题意知窗口的高度h32m,设屋檐距窗的上边框距离为h0,雨滴从屋檐运动到窗的上边框所用时间为t0,则h012gt02.又h0h312gt0t2联立解得h04.05m.。
高中物理《自由落体运动》教案设计(精选8篇)
高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计篇1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,在方法上浸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那么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展研究的——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^p 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本卷须知。
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课时三维目的知识与技能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、培养学生的观察才能和逻辑推理才能;2、进展科学态度和科学方法教育,理解研究自然规律的科学方法,培养探求知识的才能;3、通过对自由落体运动规律的应用,进步学生的解题才能。
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,到达最正确的学习心理状态。
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究研究,使学生体会到科学探究的艰辛,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,从一样的高度释放两物体。
自由落体运动教案
自由落体运动教案教学案例:自由落体运动一、教学目标:1、学问与技能:(1)知道自由落体运动,自由落体加速度,以及自由落体加速度的方向和大小(2)把握自由落体运动速度、位移随时光变化的逻辑(3)运用自由落体运动逻辑解决实际问题2、过程与办法:(1)大胆猜测,当心验证,探索影响落体运动的因素(2)分析探索自由落体运动的逻辑和特点3、情感态度与价值观:(1)体味伽利略讨论自由落体运动的科学思维办法,学习探究精神(2)激发同学对科学探索的爱好二、教学重点:探索自由落体运动的逻辑三、教学难点:运用抱负化办法,突出主要因素,忽视次要因素,抽象出抱负条件下的物理模型——自由落体运动四、教学过程:【引入】1、在生活中大家有注重观看过落体运动吗?从生活阅历动身,假设有一个苹果和一片叶子同时从同一个枝头下落,它们的下落状况会有什么区分呢?预测同学对物体下落的熟悉可能有以下几种:1、苹果下落的快,树叶下落得慢2、苹果下落的时候是竖直下落,叶子会飘飘飘的……大家能不能按照刚才的例子,猜想一下是什么因素影响了物体的下落速度呢?预测同学分析的可能缘由:1、物体的面积2、物体的质量3、物体的体积4、物体的密度……大家说了无数因素,我们可以将它们总的归结成两个力。
物体在下落过程中受到的空气阻力以及本身所受到的重力。
那么物体所受到的重力以及空气阻力对物体的下落是否有关系呢?接下来,大家完成一个试验,验证重力、空气阻力和下落快慢之间是否存在关系?试验计划:用两张等大的纸,一张揉成纸团,一张不变,让它们从同一高度,一起下落。
从试验中,大家可以得到什么样的结论呢?预测同学对现象思量后得到的答案:空气阻力对物体的下落时有影响的大家的研究通过研究我们可以发觉,空气阻力对物体下落确实有影响,而且较为复杂,在我们的日常生活中,当物体的重力都比空气阻力要大得多时,阻力可以忽视不计。
今日我们就来讨论这种能够不计空气阻力状况下,物体的下落运动——自由落体运动。
2.5 自由落体运动、2.6 伽利略对自由落体运动的研究 学案(定稿)
2.5 自由落体运动、2.6 伽利略对自由落体运动的研究1.自由落体运动(1)定义:自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动.(2)物体做自由落体运动的条件:________________;仅受________作用.2.自由落体运动的加速度在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都________,这个加速度叫自由落体的加速度,又叫________________,通常用g来表示,计算中g一般取________,近似计算时,g取________.重力加速度的方向总是________________的.3.自由落体运动规律(1)性质:自由落体运动是初速度为____,加速度为____的____________直线运动.(2)基本公式速度公式:________.位移公式:________.速度和位移的关系:________.平均速度:v=________.4.伽利略对自由落体运动的研究:(1)伽利略的科学猜想与假说落体运动应该是一种最简单的________运动,速度应该是________变化的.(2)伽利略的理想斜面实验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________和________.①斜面倾角一定时,小球做________________运动.②改变小球的质量,只要倾角一定,小球加速度都是________的.③增大斜面倾角,小球加速度________.④将斜面倾角外推到θ=90°时的情况——小球自由下落,认为小球仍会做________________运动,从而得到了落体运动的规律.一、自由落体运动[问题情境]请你按照下面的要求做一下:1.在空气中,将一张纸片和一小铁球从同一高度释放.2.将同一张纸片揉成团并捏紧,再与小铁球从同一高度释放,请你根据自己观察到的现象回答下面问题:(1)纸片和小铁球,________先着地;(2)捏紧的纸团和小铁球,______着地.3.若无空气的阻力,它们下落的情况会怎样呢?[要点提炼]1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,其加速度称为重力加速度,大小g=9.8 m/s2,方向为竖直向下.2.自由落体运动的规律表达式:速度表达式v=____,位移表达式h=________.位移与速度的关系v2=________.3.做自由落体运动的物体只受重力作用,不同物体的运动快慢与物体重力大小无关.[问题延伸]初速度为零的匀变速直线运动的规律适用于自由落体运动吗?二、自由落体运动的加速度及规律1.产生原因:由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的.2.大小:与地球上的位置及距地面的高度有关.在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,在赤道处重力加速度最小,在两极处重力加速度最大,但差别很小.在地面上的同一地点,随高度的增加,重力加速度减小,在一般的高度内,可认为重力加速度的大小不变.3.方向:竖直向下.由于地球是一个球体,所以各处的重力加速度的方向是不同的.4.规律:(1)公式描述速度公式:v=gt位移公式:h=12gt2速度和位移的关系:v2=2gh(2)图象描述(速度-时间图象)直线的斜率为重力加速度的数值,即tan α=g;图线与横轴所围面积为位移的大小(即图中阴影部分).三、伽利略对自由落体运动的研究伽利略的研究方法1.运用“____________”否定了亚里士多德关于_______________________________的论断.2.提出自由落体运动是________________________________________________的假说.3.由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动,伽利略采用了____________的方法:(1)运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合________.(2)①运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合________,是匀变速直线运动.②不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动,______________的值不变,说明它们运动的情况______.③不断增大斜面倾角,得出________的值随之增大,说明小球做匀变速直线运动的________随倾角的增大而增大.④伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落,认为小球仍会保持________________________的性质.伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法——__________________、________________和________________相结合,这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学中最基本的研究方法.例1下面关于自由落体运动的说法中正确的是()A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B.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C.从静止开始下落的小钢球,因受空气的阻力作用,不能看成自由落体运动D.从静止开始下落的小钢球,所受空气的阻力对其运动影响很小,可以忽略,可以看成自由落体运动变式训练1下列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9.8 m/s2B.在地面上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大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.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小例2一个物体从H高处自由落下,经过最后200 m所用的时间是4 s,求物体下落H所用的总时间T和高度H是多少?(g取10 m/s2,空气阻力不计)变式训练2为了求出塔的高度,从塔顶自由落下一石子,除了需要知道重力加速度以外,还需知道下面哪一项()A.石子落至地面所经历的时间B.最初1 s内石子的位移C.最后1 s内石子的位移D.第1 s末的速度和第2 s末的速度例3一位同学进行“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.【效果评估】1.伽利略对落体运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法,或者说给出了科学研究过程的基本要素.关于这些要素的排列顺序应该是() A.提出假设→对现象的观察→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广B.对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→用实验检验推论→对假说进行修正和推广C.提出假设→对现象的观察→对假说进行修正和推广→运用逻辑得出推论→用实验检验推论D.对现象的观察→提出假设→运用逻辑得出推论→对假说进行修正和推广→用实验检验推论2.一个自由下落的物体,前3 s内下落的距离是第1 s内下落距离的()A.2倍B.3倍C.6倍D.9倍3.甲、乙两球从同一高度相隔1秒先后自由落下,在下落过程中()A.两球的距离始终不变B.两球的距离越来越大C.两球的速度差始终不变D.两球的速度差越来越大4.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动B.竖直方向的位移只要满足x1∶x2∶x3∶…=1∶4∶9∶…的运动就是自由落体运动C.自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为1∶3∶5D.自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5参考答案课前自主学习1.(1)重力静止(2)初速度为零重力2.相同重力加速度9.8 m/s210 m/s2竖直向下3.(1)零g匀加速(2)v=gt h=12gt2v2=2gh12v4.(1)变速均匀(2)位移x所用时间t①匀加速直线②相同③增大④匀变速直线核心知识探究一、[问题情境]2.都是小铁球先着地.(1)纸片和小铁球下落时,空气对纸片的影响大,所以纸片运动慢;(2)捏紧的纸团和纸片相比,纸团受空气的影响远小于对纸片的影响.3.下落情况相同.[要点提炼]2.gt 12gt 2 2gh [问题延伸]适用,自由落体运动即是初速度为零的匀变速直线运动.三、1.归谬法 重物下落快,轻物下落慢2.一种最简单的变速运动——匀变速运动3.间接验证 (1)x ∝t 2 (2)①x ∝t 2 ②x t 2 相同 ③x t 2 加速度 ④匀变速直线运动 抽象思维 数学推导 科学实验解题方法探究例1 BD [物体只在重力作用下从静止开始自由下落的运动,叫做自由落体运动,如果空气阻力对该物体运动影响比较小,可以忽略,物体的下落也可以看做自由落体运动.]变式训练1 A例2 7 s 245 m解析 解法一:基本公式法根据题意画出小球的运动示意图如图所示,其中t =4 s ,h =200 m.根据自由落体公式得:H =12gT 2,H -h =12g (T -t )2. 得:h =gTt -12gt 2,所以T =7 s ,H =12gT 2=245 m. 解法二:平均速度法由题意得最后4 s 内的平均速度为:v =h t =2004m/s =50 m/s 因为在匀变速运动中,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以下落至最后2 s 时的瞬时速度为:v t ′=v =50 m/s.由速度公式得下落至最后2 s 的时间:t ′=v t ′g =5010 s =5 s .所以T =t ′+t 2=5 s +42 s =7 s ,H =12gT 2=245 m. 解法三:v -t 图象法画出这个物体自由下落的v -t 图象,如图所示.开始下落后经时间(T -t )和T 后的速度分别为g (T -t )、gT .图线的AB 段与t 轴间的面积表示在时间t 内下落的高度h .由h =g (T -t )+gT 2t ,得T =2h t +gt 2g =7 s ,H =12gT 2=245 m. 变式训练2 AC例3 (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)(4)2=0.2 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小摩擦的影响. 效果评估1.D 2.D 3.BC 4.AC。
丹徒高级中学高中物理 2.5自由落体运动学案(无答案)新人教版必修1(2021年整理)
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2.5 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大小,建立重力加速度的概念,知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。
3、掌握自由落体运动的特点和规律.【自主学习】1.自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动.物体做自由落体运动的条件是:________________;仅受________作用.2.在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都________,这个加速度叫自由落体的加速度,又叫________________,通常用g来表示,计算中g一般取________,近似计算时,g取________.重力加速度的方向总是________________的.3.自由落体运动是初速度为____,加速度为____的___________直线运动.它遵循以下规律:速度公式:__ ______. 位移公式:____ ____. 速度和位移的关系:____ _ ___。
【交流讨论和点拨】一、自由落体运动【思考1】把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落,哪个落得快?再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和橡皮同时释放,下落快慢有什么变化?试猜想发生这种现象的原因。
高中物理物理:2.5《自由落体运动》预习学案(新人教版必修1)
2. 5 自由落体运动课前预习学案必修一一、预习目标预习课本内容,初步掌握自由落体运动的特点及其研究方法。
二、预习内容1.物体做匀变速直线运动的位移公式为___________,速度与时间的关系式为________________。
2.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。
3.物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫_____________。
这种运动只有在__________的空间中才能发生;在有空气的空间中,如果空气阻力的作用____________,物体的下落也可以看成自由落体运动。
4.自由落体运动是___________的匀加速直线运动。
5.自由落体运动的加速度叫做_________或__________。
一般取值g=________,在课本必修1中,如果没有特别说明,都按g=___________进行计算。
6.在地球上不同的地方其大小________,一般__________处较大,___________处较小。
三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、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.二、学习过程1.重的物体一定下落得快吗?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?(实验小探究)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,可以观察到谁下落得快?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,可以观察到谁下落得快?论:物体下落过程的运动情况与物体无关.(实验演示)“牛顿管”的实验1、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:2、将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象:结论: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.阅读课本并回答:(1)自由落体运动有什么特点?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.2、对自由落体运动的探究按照教材第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.在对纸带进行数据处理,图象法求物体运动的加速位置0 1 2 3 4 5 6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v 1=(x 1+x 2)/2T , v 2=(x 2+x 3)/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;或选好计时起点作v-t 图象,图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。
物理教案《自由落体运动》
物理教案《自由落体运动》一、教学目标1. 让学生了解自由落体运动的定义,理解自由落体运动是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
2. 让学生掌握自由落体运动的运动学公式,能够运用公式计算物体在自由落体运动过程中的速度、位移等物理量。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 自由落体运动的定义2. 自由落体运动的运动学公式3. 自由落体运动的应用实例三、教学重点与难点1. 重点:自由落体运动的定义、运动学公式及应用。
2. 难点:自由落体运动过程中物体速度、位移等物理量的计算。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解自由落体运动的定义、运动学公式及应用。
2. 利用演示实验,让学生直观地感受自由落体运动的特点。
3. 利用练习题,巩固所学知识,提高学生解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过提问,引导学生回顾匀加速直线运动的相关知识,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解:讲解自由落体运动的定义、运动学公式及应用。
3. 演示实验:让学生观察自由落体运动的过程,加深对自由落体运动的理解。
4. 练习:布置练习题,让学生运用所学知识解决问题。
5. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调重点知识点。
6. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课后作业:布置有关自由落体运动的练习题,要求学生在课后进行自主学习,巩固课堂所学知识。
2. 课堂练习:在课堂上,针对自由落体运动的相关知识点,设置一些练习题,以便及时了解学生对知识的掌握情况。
3. 学生互评:组织学生进行相互评价,鼓励学生分享学习心得,提高学生的沟通能力。
七、教学反思在教学过程中,教师应时刻关注学生的学习情况,针对学生的实际需求,调整教学方法和节奏。
注重启发学生思考,培养学生的创新精神和实践能力。
八、拓展与延伸1. 邀请相关领域的专家或企业代表,进行专题讲座,拓宽学生的知识视野。
2. 组织学生进行实地考察,例如参观气象台、地震观测站等,让学生将所学知识与实际应用相结合。
高一物理人教版必修一2.5自由落体运动教案
高中物理新课标教学设计2.5 自由落体运动【学习者分析】学生目前对匀变速运动的规律有一定的理性认识,加上日常生活经验,形成了一定的认知结构,为本节课的学习奠定了基础。
【教材分析】(1)本节内容主要包括自由落体运动的概念和自由落体运动的规律,属概念和规律的综合课。
(2)自由落体运动在教材中作为匀变速直线运动的一个实例进行研究,其作用有二:一是通过运用匀变速直线运动的规律巩固和加深对匀变直线速运动的理解,同时自由落体运动作为一个典型的物理模型也需要学生掌握;二是通过事例说明研究自然规律的一般科学方法。
(3)由于本教材将力、力的合成、牛顿第二定律的内容分别放在第四、五、六章,所以不能从受力分析得出自由落体运动是匀变速直线运动的结论,而必须通过研究位移、时间的关系来获取。
4、在本章第二节中学生已经学习了打点计时器的使用,并且在学校现有的实验条件下,使用打点计时器来探究自由落体运动的规律比采用频闪照相法更切实可行,将频闪照片用来欣赏和计算说明阻力的影响,可以使抽象出理想化模型的难点更加自然。
【教学目标】1.知识与技能:(1)知道什么是自由落体运动;(2)知道什么是自由落体加速度,它的方向和大小;(3)掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律;(4)运用自由落体运动规律解决实际问题。
2.过程与方法:(1)观察自由下落的物体,预测其运动特点;(2)实验探究自由落体运动的规律;(3)阅读教材第三部分,了解研究自然规律的一般科学方法。
3.情感态度与价值观:(1)注意科学态度和科学方法教育;(2)发展学生对科学探究的兴趣。
【重点难点】重点:实验探究自由落体运动的规律。
(从学生掌握知识的角度,可以认为“了解自由落体运动的定义和掌握自由落体运动的规律”是重点。
从提高学生科学素养,促进学生自主学习来说,确定“实验探究自由落体运动的规律”为重点更符合新课程标准的要求)难点:运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出理想条件下的物理模型——自由落体运动。
《自由落体运动》教案及说课稿
一、教案基本信息1. 课题名称:《自由落体运动》2. 学科领域:高中物理3. 课时安排:2课时(90分钟)4. 教学对象:高中一年级5. 教学目标:(1) 让学生理解自由落体运动的定义和特点;(2) 掌握自由落体运动的规律和公式;(3) 培养学生的实验操作能力和观察分析能力;(4) 引导学生运用物理知识解决实际问题。
二、教学内容与步骤1. 导入:(5分钟) 通过提问方式引导学生回顾初中阶段学习的重力概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 自由落体运动的定义和特点:(15分钟) 讲解自由落体运动的定义,强调物体在仅受重力作用下的运动。
通过示意图和实例,让学生理解自由落体运动的特点,如初速度为零,加速度为g 等。
3. 自由落体运动的规律和公式:(20分钟) 讲解自由落体运动的规律,引导学生推导出位移公式h=1/2gt^2和速度公式v=gt。
通过公式,让学生了解自由落体运动中位移、时间和速度之间的关系。
4. 实验操作与观察分析:(20分钟) 安排学生进行实验,观察不同高度下物体自由落体的时间,验证位移公式。
引导学生通过实验数据,分析自由落体运动的规律。
5. 知识拓展与实际应用:(10分钟) 通过例题,讲解自由落体运动在实际生活中的应用,如跳伞运动员的匀速下降、地震预警等,提高学生的学习兴趣和实际问题解决能力。
三、教学方法与手段1. 采用讲授法,讲解自由落体运动的定义、特点、规律和公式;2. 利用示意图和实例,生动形象地展示自由落体运动的特点;3. 安排学生进行实验操作,培养学生的动手能力和观察分析能力;4. 通过例题,讲解自由落体运动在实际生活中的应用,提高学生的学习兴趣。
四、教学评价1. 课堂问答:检查学生对自由落体运动定义、特点、规律和公式的掌握情况;2. 实验报告:评估学生在实验操作和观察分析方面的能力;3. 课后作业:布置有关自由落体运动的习题,巩固所学知识。
五、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学方法和策略,以提高教学效果。
自由落体运动的教案
自由落体运动的教案自由落体运动教案1教学准备教学目标知识与技能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.能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息.3.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法.过程与方法1.通过对落体运动的实验探究,初步学习使用变量控制法.2.经历伽利略对自由落体运动的研究方法,感悟科学探究的方法.情感态度与价值观1.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体.2.培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风.教学重难点教学重点1.自由落体加速度的大小和方向2.自由落体运动的规律,并运用规律解决实际问题教学难点1.自由落体运动的条件及规律2.应用自由落体运动的规律解决实际问题教学过程一、自由落体运动1.基本知识(1)定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.(2)做自由落体运动的条件:①只受重力作用.②初速度等于零.(3)运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.思考判断(1)物体竖直向下的运动就是自由落体运动.(×)(2)物体仅在重力作用下的运动就是自由落体运动.(×)(3)物体由静止释放,当空气阻力很小,可忽略不计时可以看做自由落体运动.(√)探究交流(1)一张纸片下落和该纸片揉成团下落快慢不同是什么原因造成的?(2)为什么在抽成真空的牛顿管中金属片和羽毛下落的快慢相同?【提示】(1)纸片受到的空气阻力较大,而纸团受到的空气阻力较小,造成二者下落快慢不同.(2)由于抽成真空的牛顿管对金属片和羽毛均没有空气阻力,它们只在重力作用下做自由落体运动.二、自由落体加速度及运动规律1.基本知识(1)定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g 表示.(2)方向:竖直向下.(3)大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般计算中,g取9.8_m/s2或g=10_m/s2.(4)运动规律①自由落体运动实质上是初速度v0=0,加速度a=g的匀加速直线运动.②基本公式位移速度关系式:v2=2gh.(gt2.)2.思考判断(1)自由落体运动加速度的大小与物体质量有关.(×)(2)重力加速度的方向竖直向下.(√)(3)在地球上不同的地方,g的大小略有不同.(√)三、伽利略对自由落体运动的研究1.基本知识(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加速运动,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∝t2.②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∝t2是否成立.④改变小球的质量,判断x∝t2是否成立.⑤将斜面倾角外推到θ=90°时的情况——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→对假说进行修正和推广.2.思考判断(1)亚里士多德的观点是:重物、轻物下落得一样快.(×)(2)伽利略通过实验证明了,只要斜面的倾角一定,小球自由滚下的加速度是相同的.(√)(3)伽利略科学思想方法的核心是做实验.(×)探究交流在研究自由落体运动时,伽利略进行了猜想,亚里士多德进行了猜测,两种研究方法有何不同?【提示】伽利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实,把客观事实与原有的知识结合起来,科学猜想不能直接当做结论使用,只有经过实验验证,才能作为结论使用.四、自由落体运动及自由落体加速度【问题导思】1.物体在重力作用下的下落都是自由落体运动吗?2.实际中,物体下落的运动是自由落体运动吗?3.同一物体在不同地点做自由落体运动时,其加速度是否相同?1.物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零;(2)除重力之外不受其他力的作用.2.自由落体运动是一种理想化模型这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.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,物体由静止的下落才可看做自由落体运动,如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动.3.自由落体加速度的大小(1)产生原因:由于处在地球上的物体受到重力作用而产生的,因此也称为重力加速度.(2)大小:与所处地球上的位置及距地面的高度有关.①在地球表面会随纬度的增加而增大,在赤道处最小,在两极,但差别很小.②在地面上的同一地点,随高度的增加而减小,但在一定的高度范围内,可认为重力加速度的大小不变.通常情况下取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2.1.自由落体运动是匀变速直线运动的特例.2.物体不仅在地球上做自由落体运动,在其他星球上也可以做自由落体运动,只不过同一物体在不同星球上所受重力不同,重力加速度不同.3.g的方向,不是垂直向下,也不一定指向地心.例:下列关于自由落体运动的说法正确的是()A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B.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C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动的影响很小,可以忽略,可以看成自由落体运动【审题指导】解答关于自由落体运动的问题时,必须抓住自由落体运动的两个条件,一是初速度v0=0,二是仅受重力作用.【答案】BD对自由落体运动条件不清,往往误认为物体仅在重力作用下的运动就看做是自由落体运动或者是误认为只要物体从静止下落,物体就做自由落体运动,从而误选A.五、自由落体运动的规律及应用【问题导思】1.自由落体运动是特殊的匀变速直线运动吗?2.匀变速直线运动的基本规律对于自由落体运动是否适用?3.匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用?1.基本规律3.关于自由落体运动的几个比例关系式(1)第1s末,第2s末,第3s末,…,第ns末速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n;(2)前1s内,前2s内,前3s内,…,前ns内的位移之比为h1∶h2∶h3∶…∶hn=1∶4∶9∶…∶n2;(3)连续相等时间内的位移之比为hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hn=1∶3∶5∶…∶(2n-1);(4)连续相等位移上所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-);(5)连续相等时间内的位移之差是一个常数Δh=gT2(T为时间间隔).例:如图所示,直棒AB长5 m,上端为A,下端为B,在B 的正下方10 m处有一长度为5 m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管.手持直棒由静止释放,让棒做自由落体运动(不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2).求:(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间;(2)直棒上端A离开空心管时的速度;(3)直棒在空心管中运动的时间(结果可用根式表示).【审题指导】解答该题应注意:(1)直棒从开始下落至A端离开空心管的过程中,A端下落的高度是多少.(2)直棒在空心管中运动的时间对应运动的哪个过程.【答案】(1)2 s(2)20 m/s(3)(2-)s杆有长度,不易分析其运动情境,解题时,我们可以找杆上某一点(如A点)为研究对象,它的运动即代表整个杆的运动.杆通过筒的时间也可认为是B点从刚进入空心筒处运动(l+)这段距离的时间.六、竖直上抛的研究方法例:某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,取g=10 m/s2,5 s内物体的()A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向向上【答案】AB1.定义:将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出,抛出的物体只受重力作用,这个物体的运动就是竖直上抛运动.2.运动性质:初速度为v0,加速度为-g的匀变速直线运动(通常取初速度v0的方向为正方向).3.基本规律(1)速度公式:v=v0-gt.(2)位移公式:x=v0t-2(1)gt2.(3)位移和速度的关系式:v2-v0(2)=-2gx.(4)上升到点(即v=0时)所需的时间t=g(v0),上升的高度xmax=0( ).4.研究方法(1)分段法:上升过程是加速度a=-g,末速度v=0的匀减速直线运动,下降过程是自由落体运动,且上升阶段和下降阶段具有对称性.(2)整体法:将全过程看成是初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动,把匀变速直线运动的基本规律直接应用于全过程,但必须注意相关量的矢量性.习惯上取抛出点为坐标原点,v0的方向为正方向.此方法中物理量正负号的意义:(1)v0时,物体正在上升,v0时,物体正在下降;(2)h0时,物体在抛出点的上方,h0时,物体在抛出点的下方.课后小结板书§2.5利略对自由落体运动的研究一、绵延两千年的错误二,逻辑的力量三.猜想与假说四.实验验证五.伽利略的科学方法观察一提出猜想一运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证(补充)一推广应用自由落体运动教案2能力目标调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.教学建议教材分析教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可.教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实.由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.教法建议可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法.教学设计示例教学重点:认识自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.教学难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .主要设计:一、自由落体运动[方案一]1、思考与讨论:(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)2、分析引导:(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象.(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验.3、分析与小结:(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出自由落体运动的定义.(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”(3)分析频闪效果,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.[方案二]1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同.7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动,轻重不同的物体自由下落快慢相同.8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”,总结特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度:1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同.2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值.3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出自由落体运动的公式:若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度.探究活动滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度.请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是 ?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度.自由落体运动教案3教学目标1、理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动2、明确物体做自由落体运动的条件3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力教学重难点理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点。
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计(通用8篇)
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计高一物理必修1《自由落体运动》教学设计(通用8篇)在教学工作者实际的教学活动中,通常需要用到教学设计来辅助教学,借助教学设计可使学生在单位时间内能够学到更多的知识。
那么你有了解过教学设计吗?下面是小编帮大家整理的高一物理必修1《自由落体运动》教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高一物理必修1《自由落体运动》教学设计篇1一、教材分析1.课标要求是:“通过实验认识自由落体运动现象”,要求学生能通过一些实验或具体的活动来了解和体验自由落体运动。
理解自由落体运动产生的条件与实质。
2.本节教材是学生学完匀变速直线运动规律后,知识的迁移和应用部分,因此本节是本章的一个比较重要的、典型的应用型知识点。
表现其一:落体运动快慢的产生原因分析,要用到实验探究,突破原有认知,体会并应用忽略次要因素、抓住主要因素这一科学思维方法,这不仅有利于学生掌握分析物理问题的方法,也有助于培养学生的探究能力。
其二,这是一个贴近日常生活的实际问题,能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化。
3.自由落体运动是日常生活中比较常见的物理现象,学生往往能感受到,但并没有注意到这一现象的特点,也不明确这就是自由落体运动现象。
怎样才能让学生不是机械化地记住自由落体运动的现象,而是通过各种方式真正理解自由落体运动的条件与本质所在,才是本堂课学习重点和难点。
二、学情分析自由落体运动,学生有一定感性和模糊的体会,但理解自由落体运动概念,对学生而言有一定的困难。
我觉得主要来自两方面,首先是物理语言的误导,使学生认为只要从某一高度随意下落的物体做的就是自由落体运动;其次生活中的落体运动与自由落体运动的区别──现实与理想的差异。
因此在本节课教学中利用了实验和理论探究的方法,让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论。
激发了学生的学习兴趣,养成动手与合作能力,生成学生透过现象看本质的物理意识。
学生有匀变速直线运动规律、打点计时器及纸带分析的学习基础,完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容。
《自由落体运动》学案
《自由落体运动》学案一、学习目标1、理解自由落体运动的概念和特点;2、掌握自由落体运动的规律和公式;3、能够运用自由落体运动的知识解决实际问题。
二、学习内容1、自由落体运动的概念和特点自由落体运动是一种常见的机械运动,它是指物体仅在重力作用下,由静止开始下落的运动。
特点如下:本文1)只受重力作用;本文2)初速度为零;本文3)加速度为重力加速度。
2、自由落体运动的规律和公式自由落体运动的规律是:物体下落的加速度与物体的质量无关,而与重力加速度有关。
公式如下:本文1)速度公式:v=gt;本文2)位移公式:h=21gt2本文本文3)位移速度公式:v2本文2gh。
3、自由落体运动的实际应用自由落体运动在实际生活中有着广泛的应用,如投掷、跳伞、计算高度等。
通过本节学习,学生能够运用自由落体运动的知识解决实际问题。
三、学习步骤1、阅读本节教材,掌握自由落体运动的概念和特点;2、通过实验观察自由落体运动,了解其规律和公式;3、进行练习,掌握自由落体运动的规律和公式的应用;4、通过案例分析,了解自由落体运动在实际生活中的应用。
四、学习方式本节学习采用多种方式进行,包括阅读、实验、练习、案例分析等。
学生可以通过阅读教材了解自由落体运动的基本概念和特点;通过实验观察自由落体运动,了解其规律和公式;通过练习掌握自由落体运动的规律和公式的应用;通过案例分析了解自由落体运动在实际生活中的应用。
本文自由落体运动”是物理学中的一个重要概念,是学生在学习力学和运动学过程中必须掌握的重要知识点。
然而,由于其抽象性和复杂性,学生在学习过程中往往感到困难。
因此,本教学设计旨在通过基于教学逻辑的方法,帮助学生更好地理解和掌握“自由落体运动”的概念和规律。
通过提问的方式,引导学生思考什么是自由落体运动,并列举一些生活中的实例,如苹果落地、跳水运动员跳水等。
然后,让学生总结自由落体运动的特点,引出本课的教学内容。
通过PPT展示自由落体运动的定义和特征,详细解释什么是自由落体运动,并让学生理解其定义中的重点词汇。
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2.5自由落体运动
【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】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程.
【学习难点】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
【自主学习】
思考问题:
1.重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?
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?
(实验小探究)
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,可以观察到谁下落得快?
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,可以观察到谁下落得快?
③一块面积较大的硬纸板和一张小纸团,(纸板比纸团重),从同一高度同时释放它们,可以观察到谁下落得快?
结论:物体下落过程的运动情况与物体无关.
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.
阅读课本并回答:(1)自由落体运动有什么特点?
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.
【合作探究】
[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.在对纸带进行数据处理,图象法求物体运动的加速
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v1=(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。
所测重力加速度g=
在对纸带进行数据处理可知:自由落体运动是运动。
阅读教材p43完成下列问题:
1.自由落体运动的加速度它的方向如何?根据匀加速直线运动规律写出自由落体运动所有规律。
规律应用一个物体从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)
【课堂小结】
【当堂检测】
1.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
2.一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
3.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,由下列说法正确的是()
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
4.自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( )。