第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动[教学目标]：l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、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。l过程与方法1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。2、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。3、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。4、教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会。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。l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]：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。2、照相机曝光时间的估算。[课型]：新授课[教学方法]:探究、讲授、讨论、练习[教学互动过程]复习：前面我们学习了匀变速直线运动，匀变速直线运动有哪些规律？引课：雪花飘扬，细雨纷纷，为什么物体会向下运动呢？（因为重力）那么什么样的物体下落得快呢？[演示]：取两张一样的纸，一张揉成团，同时下落，观察谁先落地？揉成团的先落地。[问]：两者一样重，为什么不同时落地？揉成团的受到空气阻力小些，如果不考虑空气阻力结果又怎样呢？今天我们就来学习自由落体运动。一、自由落体运动[演示实验]：让铁片和等面积的纸片同时下落，可看到什么现象？现象：铁片下落的快。56高一物理教案：赵春光
第二章匀变速直线运动的研究反思：为什么铁片下落得快，（等面积的铁片和纸片相比，铁片要重得多。）[演示实验]：把刚才的纸片揉成团，和铁片静止同时下落，观察现象。现象：几乎同时落地。问：同一个纸片，为什么形状不一样，其下落时间就不一样呢？这是因为空气的阻力的影响，把纸片揉成团，所受空气的阻力要比纸片所受空气的阻力小得多，所以与铁片几乎同时落地。[思考]：如果把质量、形状不同的物体放在真空中，从同一高度自由下落，结论会怎样？[演示实验]：把牛顿管抽成真空（空气相当稀薄），让牛顿管中的硬币、鸡毛、纸片从静止一起下落。现象：同时落下。在空气中质量、形状不同的物体下落快慢不一样，是由于受到空气阻力的作用，在不受空气阻力只受重力作用时，不同的物体从同一高度由静止开始同时下落，同时落地。小结：1、定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。说明：⑴由定义可知，物体做自由落体运动必须同时满足两个条件：一是物体只受重力作用，除此之外不受其它力的作用；二是从静止开始下落，不能有初速度。⑵在重力比空气阻力大得多的情况下，物体从静止开始下落的运动可近似成自由落体运动。那么自由落体运动是什么样的运动呢？观察课本上45页图2.5-4的频闪照片。解释频闪照片是怎样得到的，由频闪照片可以得到什么信息，说明什么问题。相等时间内的位移越来越大，说明小球做加速运动。相邻的相等的时间间隔内的位移差Δs在误差允许的范围内是一个恒量，小球做匀加速运动。所以2、自由落体运动的特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。说明：距我们三百多年的伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理法推出斜面增大到90°的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，这个结论与现在的实验验证是相同的。3、自由落体运动的规律由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此它的规律为：（设加速度为g，位移为h，取竖直向下为正方向）vt＝gt，h＝gt2，vt2＝2gh，＝＝＝gt，Δs＝gT2等。二、自由落体加速度1、定义：物体自由下落的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。用g表示。其方向竖直向下。问：自由落体运动的加速度怎样测定呢？2、由h＝gt2得两物体下落的高度相同，运动的时间相同可得，两物体的重力加速度在同一地点是相同的。56高一物理教案：赵春光
第二章匀变速直线运动的研究不同地点，重力加速度是否相同呢？同学们看课本44页的表：一些地点的重力加速度值，并思考从表中发现什么规律？3、地球上纬度不同的地方，g的大小不同，从赤道到两极重力加速度逐渐增大，通常的计算，g值取9.8m/s2，粗略计算g＝10m/s2。例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．物体做自由落体运动时不受任何外力作用；B．不受空气阻力的运动就是自由落体运动；C．从静止开始竖直向下的运动就是自由落体运动；D．物体在空气中从静止下落，如果所受的空气阻力可以忽略，可把物体的运动看作自由落体运动。解析：物体做自由落体运动的条件是：初速度为零，只受重力作用，故D对；重力属于物体受到的外力，故A错；不受阻力的物体也可能受到除重力外的其他力，故B错；从静止开始下落只满足了初速度为零这一条件，物体的受力情况不清楚，故C错。答案：D。练1、在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为（）A．它们的质量不等；B．它们的密度不等；C．它们的材料不同；D．以上选项都不对。解析：玻璃球先于羽毛到达地面的主要原因是空气阻力对它们影响的大小不同。答案：D。例2、（课时作业第41页6题）A球自塔顶自由下落，当下落1m时，B球自距塔顶7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，则塔高多少？解析：h1=1m，h2=7m，设塔高为h，B球下落时间为t2，A球下落h1的时间为t1，则：h1=，h-h2=，h=g(t1+t2)2，联立解得：h==16mh1ABABABh2图3-20312例3、（课时作业第42页7题）一条铁链AB长为0.49m，系于A端使它竖直下垂，然后让它自由下落，求整个铁链通过悬点下方2.45m处的小孔O时需要的时间是多少？解析：h1=0.49m，h2=2.45m，如图2-14所示，由h＝gt2，得：t=t13-t12=-=-=0.075s。练2、（课时作业第42页8题）长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5m，若这个隧道第也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为（g取10m/s2）( )A．s；B．(-1)s；C．(+1)s；D．(+1)s。答案：B。（同例3）例4、（若有时间讲课时作业第42页1题）跳伞员从350m高空离开飞机开始落下，最初未打开降落伞，自由下落一段距离后才打开降落伞，打开伞后以2m/s2的加速度匀减速下落，到达地面时速度为4m/s，求跳伞员自由下落的高度。56高一物理教案：赵春光
第二章匀变速直线运动的研究[课堂小结]：本节我们主要讲了⑴自由落体运动的条件是：初速度为零，只受重力作用，两者缺一不可。⑵自由落体运动的加速度与物体的质量无关，但随位置变化。⑶自由落体运动的规律即匀变速直线运动的规律，且v0＝0，a＝g。反思：物体只受重力作用，初速度不为零，它的加速度还是重力加速度吗？自由落体运动的物体，从运动过程中的某一时刻计时，它就是一种初速度不为零只受重力作用的运动，很明显它的加速度还是重力加速度。[作业]：课时作业第43～44页14道题。[板书设计]§2.5自由落体运动一、自由落体运动1、定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。2、自由落体运动的特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。3、自由落体运动的规律vt＝gt，h＝gt2，vt2＝2gh，＝＝＝gt，Δs＝gT2等。二、自由落体的加速度1、定义：物体自由下落的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。用g表示。其方向竖直向下。2、同一地点，自由落体运动的加速度相同。2、地球上纬度不同的地方，g的大小不同，从赤道到两极重力加速度逐渐增大，其方向为竖直向下，通常的计算，g值取9.8m/s2，粗略计算g＝10m/s2。例1、例2、例3、[课后反思]：56高一物理教案：赵春光
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