人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

2019-2020年人教版必修一2.5《自由落体运动》WORD教案10【学习目标】1、掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律2、能熟练应用其规律解题【自主学习】一．自由落体运动：1、定义：2、运动性质：初速度为加速度为的运动。3、运动规律：由于其初速度为零，公式可简化为vt=h=vt2=2gh二．竖直上抛运动：1、定义：2、运动性质：初速度为v0，加速度为－g的运动。3、处理方法：⑴将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。上升阶段为初速度为v0，加速度为－g的运动，下降阶段为。要注意两个阶段运动的对称性。⑵将竖直上抛运动全过程视为的运动4、两个推论：①上升的最大高度②上升最大高度所需的时间5、特殊规律：由于下落过程是上升过程的逆过程，所以物体在通过同一段高度位置时，上升速度与下落速度大小，物体在通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间。【典型例题】例1、一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是______s。（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，g取10m/s2，结果保留二位数）分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词） ⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：注意：构建物理模型时，要重视理想化方法的应用，要养成画示意图的习惯。例2、调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？分析：⑴审题（写出或标明你认为的关键词） ⑵分析过程，合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点解题过程：针对训练1、竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在2s末、4s末、6s末的高度及速度。（g=10m/s2） 2、A球由塔顶自由落下,当落下am时,B球自距塔顶bm处开始自由落下,两球恰好同时落地,求塔高。3、气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气体下面挂一重物。在上升到12m高处系重物的绳子断了，从这时刻算起，重物落到地面的时间4、某人站在高层楼房的阳台外用20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,则石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2)【能力训练】1、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大B上升时加速度小于下降时加速度C在最高点速度为零，加速度也为零D无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g2、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（） 3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变  4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离()A.保持不变B.不断减小C.不断增大D.根据两石子的质量的大小来决定5、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)()A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s 6、以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取10m/s2）？7、一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高度所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．8、气球下挂一重物，以v0=10m／s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m／s2．9、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形杆的长) 10．气球以10m／s的速度匀速上升，在离地面75m高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m／s2向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少?g=10m／s2．【学后反思】______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________参考答案例1：解：上升阶段，由公式h1=可得=0.03s下降阶段，由题意知h2=10m+0.45m=10.45m由公式h2=可得=1.45st=t1+t2=1.48sH1H2H例2：解题过程：(1)设每两滴水之间的时间间隔为t0∵∴∴又∵∴∴针对练习1、解：（1）（2）∴6s时已落地2、ambmAB解：对A球对B球：∴ ∴3、解：选向上为正方向，∴t=2s4、15m15m第一种情况：在上升阶段，设向上为正：由15=20t-5t2∴t=1s第二种情况，在下落阶段，在抛出点上方。由∴t=3s第三种情况，在下落阶段，在抛出点下方。由-15=20t-5t2∴15m15m60m能力训练：1、D2、D3、BD4、C5、B6、解：设向上为正，由公式60=40t-5t2∴t1=2st2=6s7、总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．解：设向上为正，由公式v0=29.4m/s∴t=29.4/9.8=3s∴T=3+4=7s8、175m解：设向上为正方向，由公式∴由公式∴方向向下75m9、解：设向上为正，杆头到窗口时速度为由公式v0=10m/s由公式得h=5m10、解：设向上为正，由公式t=5s由公式h=51.25m∴H=75+51.25=126.25m