人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

2.9自由落体运动【教学目标】1、理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。2、明确物体做自由落体运动的条件。3、理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的。【重点难点】1、理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。2、掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。【教学方法】实验、观察、分析、总结【教学用具】牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台【教学过程】一、自由落体运动1、定义：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。2、特点：自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。3、物体做自由落体运动的条件：（1）从静止开始下落；（2）只受重力作用。◆实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略，物体的下落也可以看做自由落体运动。二、自由落体加速度1、定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度。2、特点：（1）在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同。（2）在地球上不同的地方，重力加速度是不同的。离地面越高，数值愈大；纬度愈高，数值愈大。（3）重力加速度的方向总是竖直向下，其大小在通常的计算中，可以取作9.8m/s2，在粗略的计算中，一般取作10m/s2。【注意】（1）重力加速度与物体的形状、质量、运动状态无关。 （2）在通常情况下，不考虑位置对g值的影响，如果题目中提到了位置的变化，或强调了南北两极和赤道，一般要考虑重力加速度的变化。三、自由落体运动的规律1、速度公式：2、位移公式：3、速度——位移公式：【注意】式中的h是指物体下落的高度。4、匀变速直线运动的特殊规律均适用。【课内练习】【例题1】一个做自由落体运动的物体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。解法一：设物体运动的总路程为S，落到地面所需的时间为t，则由自由落体运动的规律得：S＝gt2S＝g（t－1）2由以上两式解得：t＝（2＋）s另一解t＝（2－）s舍去。解法二：利用推论：自由落体运动初速度等于零的匀加速直线运动，从运动开始计时起，通过连续的等大位移所用的时间之比为故有t1∶1＝1∶（－1），解得t1＝（1＋）s所以，落到地面所需的时间为t＝（2＋）s【例题2】一小钢珠由塔顶静止开始释放，最初的3秒内的位移为S1，最后3秒内的位移为S2，若S2—S1＝6米，求塔高为多少？（g＝10m/s2）解：设塔高为S，下落的总时间为t，则： 塔高：S＝gt2……（1）前3秒内的位移：S1＝gt12……（2）后3秒内的位移：S2＝S－g（t－3）2……（3）S2—S1＝6……（4）解（1）—（4）得：t＝3.2sS＝51.2m【课外作业】教材P38——（2）、（3）【板书设计】【教学随感】