高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 教案

自由落体运动教案范例【学习目标】识记1.知道物体只在重力作用下从静止开始的运动是自由落体运动.2.知道重力加速度g就是物体在自由落体屮的加速度，也叫自由落体加速度，知道它的方向与重力方向相同，总是竖直向下.理解、应用3.理解自由落体运动就是初速度为零的匀加速直线运动.掌握自由落体的运动规律，并能应用解决有关问题.【学习障碍】1.如何正确理解自由落体运动.2.怎样解决自由落体运动的具体问题.【学习策略】障碍突破1：内外法理解自由落体运动1.特征：自由落体运动具备两个特征：第一初速度为零，第二除受重力外不受英他力的作用.2.是一种理想化模型.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时，可忽略时，物体的下落才可当做自由落体运动来处理.如空气中小铁球由静止释放后的运动，就可看做白由落体运动.3.本质.自由落体运动实质就是初速度为零、加速度的匀加速直线运动，它只是我们前面所学的匀变速直线运动的特例，并不是一种新的运动.4.图象.自由落体运动的「一？图象是一条过原点的直线，，斜率k=g.障碍突破2：灵活运用多种方法解决自由落体运动问题[例1]一物体从高45m的地方自由落下，在下落的最后1s内的位移多大？解析：解法1：据题意巾=0,力=45m,g=10m/s2,由位移公式力=丄&/2可得：2物体在(Z—l)s内(即2s内)的位移於为hf=-g(t-1)23=-X10X22m=20m最后1S内的位移：s=v•A/=25Xlm=25m解法3：下落时间t=3s(见解法1)由“初速度为零的匀加速运动的运动规律一一在连续相等时间间隔内运动的位移比等于从1开始的连续奇数比”，即：hi:加：加：加：・・・=1：3：5：7：・•・则有，LQ］00 /l1+/io+J辺1+3+59而h\+/m+/?m=45m所以/?m=25m［同类变式］［例1］中物体下落后第2个Is内的位移多大？答案：15m［例2］屋檐定时滴下水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高lm的窗子的上、下沿，如图2—8—1所示，问：⑴此屋檐离地面多高？(2)滴水的吋间间隔是多少？图2—8—1解析：由图2—8—1可知，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为7；则这一滴水在0时刻，兀末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置分别对应图示吋刻第5滴水、第4滴水…第1滴水所处的位置.由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移比是1：3：5：7：…，据此令两相邻水滴间的间距从上到下依次为：x,3x,5x,7兀.由题意知,窗高为5兀，则5兀=1m,兀=0.2m屋檐高：h=x+3x+5x+7x=16x=16X0.2m=3.2m由g討得滴水的时间间隔卩为:s=0・2s教你一招一、运动的对称性、相对性在解题中的应用对称性又称可逆性，对称法又称镜像法，是从对称的角度分析处理问题的一种方法•它表明物理规律在某种变换下具有不变的性质.1.物体做匀减速直线运动，末速度为零时，可等效为反向初速度为零的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动上升过程和下落过程的时间相等，上升和下落经过同一点时速度等大反向.［例1］物体做竖直上抛运动，先后经过同一位置时刻分别为A和①求物体的初速度.解析：设初速度为心，由竖直上抛运动的对称性可知，物体在耳和直吋刻的速度大小相等、方向相反.取向上为正方向，则有 巾一刃1=一（巾一&?2）所以沪四如2［同类变式］将一小物体以初速度巾竖直上抛.若物体所受空气阻力大小不变，则小物体在到达最高点的最后1S和离开最高点的第1S时间内通过的路程》和*，速度的变化量A力和A叱的大小关系为A・$1>$2B.51Av2D.An