第五节自由落体运动设计：王元涛审核：张德升【学习目标】1、知识与能力（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度（2）掌握自由落体运动的规律（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。【学习过程】（课前自学）温故而知新，独立领会，形成能力1．自由落体运动的特点：物体仅受重力作用；初速度v0=____，加速度a=____，即初速度为零的匀加速直线运动。2．叫做自由落体加速度，也叫，通常用符号_____表示。重力加速度g的方向总是_______________；g的大小随地点的不同而略有变化，在地球表面上赤道处重力加速度最小，数值为________，南、北两极处重力加速度_______，数值为_______；g的大小还随高度的变化而变化，高度越大，g值______。但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的g取m/s2，在粗略的计算中，g还可以取m/s2。
3．自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。速度公式：位移公式：速度与位移的关系式：在应用自由落体运动的规律解题时，通常选取方向为正方向。第五节自由落体运动课堂精讲案合作着，快乐着，提高着。【课堂精讲内容】例1：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例2：水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。Lh1h2 例3：升降机以速度v＝4.9m/s匀速竖直上升，升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱，脱离天花板。已知升降机天花板到其地板的高度为h＝14.7m。求螺丝帽落到升降机地板所需时间。
当堂检测：1．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。2．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。3．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。4．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________5．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第五节自由落体运动课后巩固训练案在演练中巩固知识，从实践中获取真知1．一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2．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3．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（）A．B．C．D．4．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-1中的()votvotvotvotABCD图2-4-15．一个物体从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)
6.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2)。7．如图2-4-2所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s22.4自由落体运动教学案【学习目标细解考纲】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。【知识梳理双基再现】1．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。2．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。3．自由落体运动是___________的匀加速直线运动。
4．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。5．在地球上不同的地方其大小________，一般__________处较大，___________处较小。典型例题：1．关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C．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D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动2．关于重力加速度的说法中正确的是（）A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢D．轻物体和重物体的重力加速度不同，所以重的物体先落地3．在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法正确的是（）A．重的石块落得快，先着地B．轻的石块落得快，先着地C．在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度D．两块石块在下落段时间内的平均速度相等
4．一个做自由落体运动的物体，速度v随时间t变化的图象如图所示，正确的是（）第4题图Atv0Btv0Ctv0Dtv0【基础训练】5．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6．人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间，该时间越小说明人的反应越灵敏，反应时间可用自由落体运动来测试：请一同学用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置。当看到那位同学放开直尺时，你立即捏住直尺，测了直尺下落的高度为10cm，那么你的反应时间是多少？
7．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下（不计空气阻力），测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度（）A．石块下落到地面的总时间B．石块落地前的瞬时速度C．石块落地前最后一秒的位移D．石块通过最后一米位移的时间第8题图x5x6x78．如图是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是1/30s。如果测得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm。请你用x7和x5计算重力加速度的值。（保留三位有效数字）
【能力拓展】9．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2s内的路程之比为1：3：5D．自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1：3：510．一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。（g=10m/s2）【感悟反思】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其加速度恒为g称为自由落体加速度或重力加速度，公式：
自由落体运动（预习课预习学案）学习目的：1.知道自由落体的产生条件2.理解重力加速度3.掌握自由落体运动的规律学习重点：自由落体运动的规律及应用学习难点：重力加速度预习方案：内容一：自由落体运动的产生条件a.什么是落体运动？试举例说明b.小实验：先将纸片由静止释放，再将该纸片揉成纸团由静止释放，观察纸片两次的运动情况和受力情况，请你分析是什么原因造成同样的初始条件却产生了不同的运动？c.小实验：将纸团与粉笔头从同一高度由静止释放，观察两个物体下落的快慢是否相同?如果忽略空气阻力，两个物体谁下落的快慢是否相同？d.自由落体运动的产生条件是什么？是什么样的匀加速直线运动？内容二.自由落体运动的规律速度公式：vt=位移公式X=速度与位移公式vt2=写出以上公式的推导公式：内容三：练习.某物体从高空自由落下，第3秒末的速度是多少？第3s内的位移是多少？内容四：重力加速度值
重力加速度的方向是在地球上不同的地方，g的大小是的赤道附近的重力加速度是，北极附近的重力加速度是，从书44页的表格中可以得出，随着纬度的增加，重力加速度值（填：增加或减小）。通常情况下g取或。内容五：跟踪练习：（台湾06高考题）一只熊从19.66m深的井口掉到深井中，经过2秒落到井底，则此熊是什么颜色？内容六：从离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，g=10m／s2求：（1）经过多少时间落到地面，（2）落地时间是多少？自由落体运动一、从容说课：自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形，该节教材把它作为Ｖ０＝０，ａ＝ｇ的匀加速直线运动的特例来处理。便于学生形成知识结构，避免死记硬背，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
本节课的教学重点是自由落体运动的特点和规律，难点是物体下落的快慢与重力无关，说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度ｇ。由于学生受日常经验的影响，对重的物体下落快，轻的物体下落慢的印象很深，所以本节课演示实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发，通过实验逐步提出问题（设疑），让学生自己探究（解疑），得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。本节内容最能体现科学探究的学习方法。二、教学目标1、知识与能力（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，知道其方向且与地理位置有关。（2）掌握自由落体运动的规律及特点。（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。方法：实验观察法＋合理推理＋实验验证＋思考讨论＋归纳总结3、情感态度和世界观
感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”，让学生通过分组实验及演示实验（牛顿管）解疑，理解什么是自由落体运动，明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢？”，通过分组实验对自由落体运动进行研究，得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”，引导学生去研究，从而圆满解决问题。三、教学用具：(1)牛顿管、抽气机；实物投影仪、投影片、ＣＡＩ课件(2)十五组：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、羽毛、粉笔、硬币、软木塞、小玻璃球、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、长刻度尺；细绳，小球、剪刀四．教学过程㈠回顾学过的知识：匀变速直线运动的规律:速度公式,位移公式及一些基本推论㈡导入新课：
演示实验⑴：细线悬挂的小球处于静止状态。后剪断细线，让学生观察小球的运动情况如何？学生观察、思考、讨论并猜想，从而得出结论：小球下落时做Ｖ０＝０的竖直方向的直线运动。㈢新课教学：演示实验⑵：在日常生活中，我们会看到这种现象：把铁片和等面积的纸片举到相同高度，铁片的重量比纸片重，同时由静止开始释放。观察哪个先落地？观察结果：铁片先落地，设疑：这说明什么？类似的现象在生活中还有很多，早在公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。在我们今天看来，他这个说法是否正确呢？提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？（课后有伽利略的推论）我们可以通过实验研究这个问题，桌上有两张纸片（同种材料，质量不同）观察掉落在桌面的情况：演示实验⑶：两张纸平摊，同一高度，同时静止释放。演示实验⑷：把质量小的纸捏成纸团，同一高度，同时静止释放。
（让学生自己试一试）我们通过观察这个现象说明了什么？可见，重的物体不一定下落得快，轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢？（学生：受空气阻力的影响）我们的神州六号飞船返回时，为了安全的降落，一定的高度要打开降落伞来减速，利用的空气的阻力。正是由于有空气阻力的影响，物体下落得才有快有慢。同学们想想看，如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？演示实验⑸：牛顿管实验（可先用ＣＡＩ课件模拟）这是一根玻璃管，管中的空气已经用抽气机抽掉了，里边有一个金属片和羽毛，观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。再放入粉笔头、纸片、硬币等演示，让学生观察实验并回答：不同物体几乎同时落到管底。㈣出示思考题１、什么是自由落体运动？什么情况下物体的运动可看作自由落体运动？２、自由落体运动的特点是什么？（可用频闪照片或打纸带来确定）
定义：物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。结合上面的实验我们一起总结下，小结：如果没有了空气阻力，不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在存在空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。我们知道了什么是自由落体运动，下面我们继续深入的分析这种运动。演示实验⑹：将电磁打点计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用夹子夹住纸带上方，使重物静止在靠近计时器的下方，然后接通电源，待打点稳定后再松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打出一系列小点，那么这些点记录了重物的运动情况。或通过频闪照片求。提问：轨迹为直线还是曲线？答：轨迹为一条直线，物体作直线运动。
提问：是匀速直线运动吗？答：在连续相等的时间内通过的位移不相等，逐渐的增大，所以是加速直线运动。提问：是匀加速吗？是如何判断出来的？（提示：回忆前面学过的匀变速直线运动规律：连续相等的时间内，物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式，，已知的=0.02秒。）答：可以测出连续相等的时间内，物体通过的位移之差为定值（在误差允许的范围内）。则物体做匀变速直线运动。我们一起总结一下：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。提问：能求出自由落体运动的加速度吗?（同样根据上面的公式，我们对自由落体运动的加速度进行计算一下，大家选取不同的时间间隔来读取数据。）通过多次测量计算： （1）我们通常用g来表示自由落体加速度，也叫重力加速度，数值近似为9.8，重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中，如果要获得更精确的数据，还可以用频闪照相来测量。（看到课本37页的表格，从表格上可以看出，在不同的地方，g的取值是不同的，纬度越高数值越大，越靠近赤道数值越小。）
（2）地球上不同的地方，g取值不同。从赤道到两极，g逐渐增大。同一地点g值相同。（3）既然自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动，那么其运动规律与一般规律类似： v0=0,s=1/2gt 2,,vt=gt 不同的物体在同一地点，从相同高度同时自由下落的物体，同时到达地面，根据，则它们的加速度是相同的。㈤应用：1：大家看到课后的测定反应时间小实验。2：测量物体从一定高度的楼房掉下，已知落地时的速度，求高度和下落时间。㈥研究性问题：1：太空中的小陨石等进入大气层后的运动是否是自由落体运动？2：重力加速度随高度的增加而减小。假若没有大气层，一颗小陨石以初速度为零向地面落下，它的运动是自由落体运动吗？
3：一杂技演员用一只手把四只球依次向上抛出，为使节目能持续表演下去，该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间再向上抛出，假如抛出每一个球上升的最大高度都是1.25m，那么球在手中应停留多久？(演员抛球同时接球)第二章第5节自由落体运动时间：2009-11-0610:53:49 来源： 作者： 点击数：312 ★教学目标(一)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，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。4. 掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，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，重点培养学生的实验能力和推理能力。(二)过程与方法6. 会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。7. 会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。8. 善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。(三)情感态度与价值观9. 通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。10.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。11.培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。★教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。★教学难点1.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。★ 教学过程设计思想：1、先用游戏激发学生学习兴趣，顺理成章地研究落体运动；2、通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力，从而猜想若没有空气阻力会怎样；3、用牛顿管实验验证猜想，引入了新的理想运动模型：自由落体运动。4、了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件；5、着手研究自由落体运动的规律，利用打点计时器进行研究，得到结论；6、总结自由落体运动特点及重力加速度；
7、应用训练一、引入：教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间）游戏师：一般情况下，刻度尺是用来测量什么物理量的？生：测量物体长度的！师：大家看到我手里的这把尺子了没有？我这把尺子跟普通尺子是不一样，有特殊的功能，它可以测量出你的反应时间。不信？我请几位同学上来试试。找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。师：相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢？是根据什么原理呢？我可以告诉大家，尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。师：像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物，如果把线剪断，它就在重力的作用下，沿着竖直方向下落。从手中释放的石块，在重力的作用下也沿着竖直方向下落。师：不同的物体下落快慢是否一样呢？物体下落的快慢由哪些量决定？请大家结合日常生活经验回答问题。生：不同物体下落快慢应该是不一样的，下落快慢应该是由质量决定，质量大的下落快，质量小的下落快慢。师：这位同学回答得对不对呢？大家看我来做几个实验。演示实验1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。2、将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。3、将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。师：物体下落快慢是由质量决定吗？生：不是的！师：为什么这样说？生：第2个实验和第三实验都说明了这个问题，特别是第3个问题，质量一样却下落有快慢之分。师：那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢？生：我想应该是空气阻力。猜想师：如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢？我们来做一个实验验证一下。验证牛顿管实验：师：刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的快慢是一样的。 二、自由落体运动师：物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点？
生：没有空气阻力，则物体只受重力。师：很好！物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。师：我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗？生：肯定不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。师：说得很好！在我们的日常生活环境下，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主要因素的物理研究方法，我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。例1、下列说法正确的是（BD）A. 物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动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. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。D. 从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。三、自由落体运动的运动规律师：做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢？速度随时间是如何变化的？位移随时间又是如何变化的，我们该如何来研究它的运动规律呢？生：利用打点计时器。先选择一个物体，这个物体必须密度大，实心，体积不要太大，这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。师：请同学们自己设计并进行实验，将纸带的处理结果告诉我。学生设计、操作并处理实验结果 第二章第5节自由落体运动（第２课时）三、自由落体运动的运动规律总结分析运动规律师：实验结论是什么？生：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。师：如何得出这个结论？生：根据实验得到的纸带，我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律来验证纸带，结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。师：回答得非常正确！自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，这个结论我们要牢记。师：那再计算一下自由落体的加速度大小是多少？方向如何？生：我所算得的结果在9.4左右，方向是竖直向下，因为物体是竖直向下匀加速的，所以加速度方向应该与速度方向相同，竖直向下。师：其他同学的结果呢？生：我的也差不多。关键点提问
师：大家用的是质量不同的重锤做的实验，为什么求出来的加速度结果差不多呢？生：虽然重锤质量不同，但由于空气阻力影响较小，均可以近似成自由落体运动，而我们已经知道：所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。四、自由落体加速度师：同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度，用g表示，重力加速度是适矢量，方向竖直向下。精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、纬度越高，g越来越大；2、同一纬度，高度越大，g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按9.8m/s2计算。联系：初中学过的重力G=mg，中的g即为重力加速度例2、下列说法不正确的是（A）A. g是标量，有大小无方向。B. 地面不同地方g不同，但相差不大。C. 在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。D. 在地面同一地方，高度越高，g越小。例3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。解：因为都是自由落体运动，高度一样，所以下落时间一样，1：1；下落过程加速度也一样都是g，1:1回答测反应时间尺的原理学生分析，自己回答。讨论得出自由落体运动的速度公式和位移公式v=gth=gt2/2例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求1、经过多长时间落地？2、第一秒和最后一秒的位移。3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。解：1、2、；3、连续相等时间位移之比1：3，则位移为师：自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与时间关系是怎样的？学生总结：做一做有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测该照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为6cm，拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2.5m。怎样估算这个照相机的曝光时间？0.02s１．长度比例的换算２．求xA和xB
３．求tA和tB４．求爆光时间Δt=tB－tA “自由落体运动”教案 无锡梅村中学 严国柱 【课型】新授课【课时】一课时【教学目标】1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。2、知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同。3、掌握自由落体运动的规律。【教学重点】探究自由落体运动的性质及自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律【教学难点】实验探究自由落体运动的性质【教学用具】苹果、树叶、金属片、薄纸片、抽气机、牛顿管、重锤、打点计时器、纸带、学生电源、铁架台、导线、直尺、有关知识的多媒体软件。【教学过程】新课引人拿出一个苹果：同学们知不知道苹果是张在什么地方的？（树上）如果苹果熟透后还没有人采摘，那么会发生什么现象？（苹果会落下）假设在苹果下落的同时还有一片树叶在同一高度一起下落，同学们判断它们下落的快慢会相同吗？（苹果会先落地）那么是什么原因导致这种现象的出现呢？（学生猜测：可能会说质量大就下落快；空气阻力的影响等）为了研究下落的快慢与质量是否有关，我给同学们提供金属片、纸片，请同学们设计一个实验来探究。实验探究：将①金属片与纸片；②大纸片与小纸团；③金属片与小纸团分别从同一高度同时释放，观察它们的下落快慢。
实验现象：①中重的物体比轻的物体下落得快，②中重的物体比轻的物体下落得慢，③中重的物体与轻的物体下落得一样快。实验现象表明：质量并不是决定物体下落快慢的因素。但到底谁快谁慢让我们无所适从，造成这一现象的原因何在？（空气阻力的影响）如果让我们排除空气阻力的影响，我们又会看到什么现象呢？演示实验：利用牛顿管演示金属片和羽毛在抽成真空的管中的下落快慢关系实验现象：金属片和羽毛下落的快慢相同新课教学实验告诉我们，在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢与质量无关，这是一种最简单的理想的落体运动，我们将其叫做自由落体运动。板书：1、自由落体运动的概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。在存在空气阻力的情况下，只要空气阻力远小于重力，物体的下落也可看作自由落体运动，如前面实验中金属片、纸团的下落等。在科学研究中，我们常常采取忽略次要因素，从最简单的情况入手这种科学方法。而掌握了自由落体运动这种理想运动的规律，也就为研究实际运动打下了基础。展示一个重锤，将其从静止释放，问：重锤的运动可否看作自由落体运动（可以）那我们能不能就利用重锤来研究自由落体运动的性质呢？也就是自由落体运动是一种什么样的运动。同学们能否根据前面学过的研究直线运动的实验方法来设计一下？（利用打点计时器和纸带记录重锤在不同时刻的运动位置，通过对纸带的数据分析来判断重锤的运动性质）请同学们设计一个实验研究方案，并通过实验操作来进行探究。学生实验：利用打点计时器在重锤自由下落时拖动的一条纸带上打出若干个点。怎样利用纸带记录的信息研究重锤的运动性质呢？（相等时间内小球下落的位移越来越大，表明小球作加速运动；利用△s=aT2为一恒量或利用v-t图像是一条倾斜的直线来判断小球作匀加速直线运动）板书：2、自由落体运动的性质自由落体运动是一种初速为零的匀加速直线运动。既然自由落体运动是匀变速直线运动，而且不同物体在同一地点的同一高度同时静止释放时，它们是同时到达地面，即相同时间内发生了相等的位移，根据匀变速直线运动的位移公式，初速为0时s=，我们可以知道不同物体在同一地方自由下落时的加速度一定相等，我们将其称为自由落体加速度，又叫重力加速度。那我们能不能自己来算出这个加速度的值呢？（利用逐差法或v-t图像法）指导学生利用excel图表处理数据并得出加速度的值。并适当进行误差分析。板书：3、自由落体加速度（重力加速度）符号：g方向：竖直向下大小：与地点有关，纬度高g大，纬度低g小。（指导学生学习教材37页表格后再得出结论，不解释原因，可告诉学生与地球的自转有关）
一般计算中取g=9.8m/s2，粗略计算中取g=10m/s2。由于自由落体运动是匀变速直线运动，所以匀变速直线运动的规律也都适用于自由落体运动，同学们能否得出其规律的表达式？板书：4、自由落体运动的规律vt=gth=vt2=2gh学生活动 利用自由落体运动的规律测定反应时间巩固练习1、一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为： ，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为： ，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为 。2、假定雨滴从5km高处无初速下落，若不计空气阻力，则雨滴下落到地面的瞬间，速度大小是多少？（g取10m/s2）思考与讨论利用水滴下落可以测定重力加速度g，方法是：调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰好有一水滴从水龙头开始下落，而空中还有一滴正在下落的水滴，测出水龙头到盘子间的距离为h，再用秒表测时间，从第一滴水滴开水龙头开始计时，到N滴水滴落至盘中，所用时间为T，则第一滴水滴落到盘中时，第二滴水离开水龙头的距离是__________，重力加速度g的表达式是__________。小结这节课主要知道自由落体运动的条件；知道自由落体运动就是初速度为零的匀变速直线运动，推出了运动规律的三个公式，要求学生与以前学过的知识联系起来，灵活地运用。作业教材47页问题与练习（1）、（2）、（3）、（4）一、教学目标 〖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，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4．掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，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，重点培养学生的实验能力和推理能力。 〖过程与方法〗 指导学生进行不同层次的实验探究，从探究物体下落快慢与质量的关系开始，接着探究物体自由下落的运动规律和加速度，直到最后利用自由落体规律探究生活中一些自由落体运动的规律。在探究过程中让学生进一步体验科学探究方法： 1．会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。 2．会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。 3．善于进行观察，并能独立思考或与别人进行讨论、交流。 〖情感态度与价值观〗 1．通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。 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，敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。 二、教学重点 1．自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。 2．掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。 三、教学难点 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。 四、教具准备 多媒体课件、牛顿管、小纸片、打点计时器、铁架台、纸带、质量不同的重物等。
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