2.4 自由落体运动 教案-高中物理人教版必修第一册

郑州市第十二中学新课标2011-2012学年上期高一物理导学案WL§2.5自由落体运动使用人：班级：时间：2011-10-11【学习目标】1．通过实验探究去理解自由落体运动的性质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。4．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。【学习过程】一、自由落体运动演示1：左手拿一橡皮，右手掷一张纸，在课桌上方从同一高度由静止开始同时释放，让观察二者是否同时落地.现象：结论：演示2：在上面试验中将纸片捏成纸团,重复实验,再观察二者是否同时落地.现象：结论：思考：产生不同结果的原因是什么？猜想：假如我们消除阻力即把纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢？演示3：牛顿管实验观察羽毛和金属块在真空管中下落情况并得出自由落体运动定义【学点1】自由落体运动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________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.自由落体运动两个条件：1______________________2______________________tv0【实验】利用课本44页实验得到自由落体运动形成的一条纸带，求出各点速度并描绘到V-t图像中。利用图像分析自由落体运动特点：（1）（2）4 郑州市第十二中学新课标2011-2012学年上期高一物理导学案WL二、自由落体运动加速度1．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。题目中特指错略计算中取10m/s22．在地球上不同的地方其大小________，一般__________处较大，___________处较小。思考为什么？自由落体运动公式：h=V2=V=【例一】小球从45m高的塔顶自由落下。求：（1）小球下落的时间（2）小球着地的速度【例二】一座大楼共五层小球从五楼楼顶落到地上，某同学用秒表测出下落时间2秒，你能算出楼高吗？【互动合作】依照课本45页做一做2个人为一组，测量每个同学的反应时间，并把实验过程和求解反应时间过程写下来你得反应时间是：【当堂训练】1.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，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2、下列说法正确的是（）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。3、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？4 郑州市第十二中学新课标2011-2012学年上期高一物理导学案WL2、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。【课后作业】（预习时选作）1.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为（）  A.1m        B.5m  C.10m        D.不能确定2.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将（）  A.保持不变  B.不断增大  C.不断减小  D.有时增大，有时减小3.一做自由落体运动物体第一秒内，第二秒内，第三秒内位移之比是通过连续相等三段距离所用时间之比是：4.从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。5.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图2所示，问：  （1）此屋檐离地面多少m？  （2）滴水的时间间隔是多少？x5x6x76.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）7.一矿井深为125m4 郑州市第十二中学新课标2011-2012学年上期高一物理导学案WL，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）§2.6自由落体运动伽利略的探究之路（1）大胆的猜想下落物体的速度是随时间均匀增大的，即v∝t.即下落物体其运动性质是匀加速直线运动.（2）数学推理用实验观察和验证v∝t，需要测量不同时刻的瞬时速度，但瞬时速度v很难直接测量.由于位移是比较容易测量的物理量，因此，如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到，就比较容易进行实验验证了.从静止开始的匀加速直线运动，其位移与时间的平方成正比，即s∝t2.（3）巧妙的“冲淡重力”斜面实验数据处理：求出位移s和时间t的比值.结论归纳：通过计算表明，在误差允许的范围内，有=＝…＝常数，即s∝t2.（4）合理外推伽利略将实验的结果作了合理的外推，把结论从有倾角的情况增大到90°的情况，这时小球将自由下落，成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的.（5）伽利略的研究思路思路：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论4