2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

2019-2020年高中物理2.5自由落体运动教案新人教版必修1教学设计:自由落体运动是一种非常重要的运动形式，在现实生活中有许多落体运动都可以看成是自由落体运动，研究自由落体运动有着普遍的意义。为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。自由落体运动是一种简单的基本的运动形式，抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成，也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础，一定要抓住其产生的条件和运动规律。三维目标知识与技能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．能用打点记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，知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同。4．掌握如何从匀变直线运动的规律推出自由落体运动的规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。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．由学生自主进行实验探究，采取实验室的基本实验仪器—打点记时器，记录下运动的信息，定量地测定重物自由下落的加速度，探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法。2．培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。3．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。4．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。5．教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究的机会，根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。情感态度与价值观1．调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述能力/。2．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3．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。教学重点重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。教学难点是演示实验的技巧及规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。教具牛顿管、硬币、小纸片、打点记时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物等【自主探究】 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枚硬币，（纸板比软硬币重），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．(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．[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 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；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。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?2、看教材第44页列表，尝试从表中寻找规律．教师题库1．一个苹果和一片树叶同时从同一高度下落，以下说法中正确的是(  )A．树叶和苹果下落得一样快，因为二者都做自由落体运动B．树叶下落得慢，因为树叶受到的空气阻力的影响比苹果的更大些C．苹果的运动可以近似地视为自由落体运动D．树叶和苹果落地时的速度大小一定相等【解析】 由于苹果所受到的空气阻力比自身重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可以看成自由落体运动，而树叶所受空气阻力与自身重力相比相差不多 ，不能忽略，树叶的运动不能看成自由落体运动．【答案】 BC2．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【解析】 在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体，故A错．纸片由静止释放，在空气中下落，空气阻力对其影响较大，故B错．小铁球由静止下落，空气阻力忽略可看做自由落体运动，故C对．水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计，认为只受重力作用，故D对．故选C、D.【答案】 CD3．由伽利略的推理s∝t2，关于自由落体运动的物体它下落一半高度所用的时间和全程所用时间之比为(  )A.   B.   C．2   D.【解析】 由于s∝t2故∝t′2，所以t′＝t【答案】 B4．科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6.若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是(  )A．羽毛将加速上升，铅球将加速下落B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同【解析】 由于月球表面无空气，故羽毛和铅球在下落过程中只受重力作用，v0＝0满足自由落体运动规律，故B、D项正确．【答案】 BD5．甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，不计空气阻力，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【解析】 不计空气阻力，甲、乙两物体都做自由落体运动，下落时间与物体质量无关，C项正确． 【答案】 C6．关于自由落体运动，下列说法正确的是(  )A．自由落体运动的物体初速度为零B．物体从静止开始，竖直下落的运动就是自由落体运动C．自由落体运动的物体不只受到重力作用D．自由落体运动是匀加速直线运动【解析】 自由落体运动是由静止开始的只在重力作用下的下落运动，A对，B、C错；自由落体运动的速度均匀增加，是匀加速直线运动，D对．【答案】 AD7．小钢球在真空中从A点自由下落先后通过B、C两点，下列说法正确的是(  )A．从A到B的过程是自由落体运动B．从B到C的过程是自由落体运动C．从A到C的过程是自由落体运动D．以上说法都不正确【解析】 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始的运动，从A到B、从A到C的过程都是物体只在重力作用下从静止开始的运动，是自由落体运动．从B到C的过程初速度不为零，不是自由落体运动．【答案】 AC8．关于自由落体运动，下列说法中正确的是(  )A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D．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【解析】 自由落体运动应满足两个条件：(1)初速度为零．(2)只受重力作用的运动．选项A、B错误．D正确；由Δv＝gt，知在任意相等时间内速度变化量相等．C对．【答案】 CDX|k|B|1.c|O|m9．某蹦极运动员从足够高处跳下，在弹性绳索拉直前该运动员的运动可看做自由落体运动，则在他下落第1s末、第2s末的瞬时速度之比为(设第2s末绳索还未拉直)(  )A．1∶1   B．1∶2   C．1∶3   D．1∶4【解析】 由vt＝gt得v1∶v2＝(g×1)∶(g×2)＝1∶2，B项正确．【答案】 B10．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句．某瀑布中的水下落的时间是4s，若把水的下落近似简化为自由落体，g取10m/s2，则下列计算结果正确的是(  )A．瀑布高度大约是80mB．瀑布高度大约是10mC．瀑布高度大约是1000mD．瀑布高度大约是500m 【解析】 由s＝gt2得s＝×10×42m＝80m，A项正确．【答案】 A学后反思：板书设计:§2.4自由落体运动1.自由落体运动的研究(1)物体自由下落快慢的决定因素(2)自由落体运动的定义(3)自由落体运动的特点(4)自由落体运动的规律2．重力加速度(g)(1)重力加速度的大小(2)重力加速度的方向(3)重力加速度的变化教学后记：