高一物理自由落體運動人教必修版

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 高一物理自由落體運動三維目標(biāo)知識與技能1認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。2能用打點記時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。3知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同。4掌握如何從勻變直線運動的規(guī)律推出自由落體運動的規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。5初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力。過程與方法1由學(xué)生自主進行實驗探究，采取實驗室的基本實驗儀器打點記時器，記錄下運動的信息，

2、定量地測定重物自由下落的加速度，探究運動規(guī)律的同時讓學(xué)生進一步體驗科學(xué)探究方法。2培養(yǎng)學(xué)生利用物理語言歸納總結(jié)規(guī)律的能力。3引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成進行簡單物理研究習(xí)慣、根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設(shè)與猜想的探究方法。4引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯度 變化的規(guī)律。5教師應(yīng)該在教學(xué)中盡量為學(xué)生提供制定探究的機會，根據(jù)學(xué)生的實際能力去引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、思考、討論和交流。情感態(tài)度與價值觀1調(diào)動學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力/。2滲透物理方法的教育，在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型自由落體3培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解。教學(xué)重點重點是使學(xué)生掌

3、握自由落體的速度和位移隨時間變化的規(guī)律。自由落體的特征是初速度為零，只受重力作用(物體的加速度為自由落體加速度g)。教學(xué)難點是演示實驗的技巧及規(guī)律的得出，介紹伽利略的實驗驗證及巧妙的推理。教具牛頓管、硬幣、小紙片、打點記時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶、重物等課時安排 1課時教學(xué)內(nèi)容復(fù)習(xí)提問s1s2s3=149sss135引入新課演示：多種小物體的下落。我們都見過雨滴、雪片從天而降，樹葉飄落，蘋果墜地以及石子落入水井中，上述物體都是受到重力作用而豎直下落的。落體運動：指出在地面附近的任何物體，脫離支持物后，豎直落向地面的運動叫做落體運動。研究落體運動對我們的生產(chǎn)和生活有非常重要的意義。如：我們通過墜

4、落的石子來測量井口到水面的深度；飛機空投人員和貨物時使用降落傘以減小著地速度等都用上了自由落體運動的相關(guān)知識。引入新課歷史回顧及實驗演示：取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，讓它們從同一高度同時下落，觀察下落情況。結(jié)論：“物體越重，下落得越快”。1亞里士多德(Aristotle)的認識 從公元前4世紀(jì)至公元17世紀(jì)，這種觀念統(tǒng)治了人們兩千多年之久。2伽利略(Galileo)的貢獻(1638年) 兩個物體mAmB分別由同一高度下落，重的物體比輕的物體下落的快，當(dāng)把兩物體捆在一起仍從同一高度下落情況會是怎樣呢？結(jié)論：整體分析：當(dāng)把兩個物體捆在一起時mC=mAmB，因為新組成的物體比上述兩個物體中的任

5、一個都重從而下落的應(yīng)最快。局部分析：A物體下落的快，受到一個下落得慢的物體B的作用，結(jié)果就像一個大人拉著小孩向前跑，比單獨大人跑要慢，比小孩單獨跑要快一樣，他們的共同速度應(yīng)介于A、B兩物體之間即vAvCvB。伽利略用歸謬法巧妙地否定了亞里斯多德的觀點，從而得出結(jié)論：重物體不比輕物體下落得快。問題：到底是誰的觀點對呢？我們可做個簡易實驗，試試看。演示2：取一顆小石子，一張比小石子重的大紙片，讓它們從同一高度同時下落，觀察下落情況。結(jié)論：“觀察出小石子先著地，得出物體越輕下落越快?！毖菔?：取兩張完全相同的大紙片，它們的重力是相同的，這樣重力對下落的作用是相同的（采用控制變量法），再把其中的一張捏

6、成紙團，讓它們從同一高度同時下落。結(jié)論：“觀察到紙團先著地，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同?！蔽矬w下落的快慢和物體的輕重關(guān)系比較復(fù)雜，既不能說越重越快，也不能說越輕越快，重力相同的兩個物體下落快慢可能不同。那么，除了物體的重力外，影響以上各實驗物體下落快慢的因素還可能有什么呢？學(xué)生討論分析分析前面各實驗現(xiàn)象的原因得出是空氣阻力的影響。影響空氣阻力大小的因素太復(fù)雜（物體形狀、速度大小、空氣密度等），引導(dǎo)得出最好先研究在沒有空氣阻力的條件下的落體運動。問題與假設(shè) 空氣阻力是影響物體下落快慢的重要因素，若消除空氣阻力，輕重物體的下落快慢會怎樣呢？思維敏捷的學(xué)生對觀察、實驗得到的現(xiàn)象進行分析后會作

7、出各種假設(shè)，學(xué)生們爭論不休，期盼結(jié)論。演示4：取一枚硬幣，一枚與硬幣等大的紙片，將紙片捏成團。讓硬幣與紙團從同一高度同時自由下落?，F(xiàn)象：觀察到在空氣阻力可忽略時，兩者幾乎同時著地。演示5：通過牛頓管來演示羽毛和錢幣下落的快慢現(xiàn)象：沒有抽氣時，羽毛比錢幣下落慢得多，盡量抽空管內(nèi)空氣后，兩者幾乎同步下落，同時落到牛頓管的下端，硬幣落下有聲，眼可直接觀察雞毛下落。結(jié)論：物體下落過程的運動情況與物體的質(zhì)量無關(guān)，沒有空氣阻力時，羽毛和錢幣下落一樣快。引入自由落體運動的概念。一自由落體運動1定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。2說明：自由落體運動是一種理想化的運動，在實際問題中

8、有空氣時，物體的密度不太小，速度不太大(H不太高)，在空氣阻力遠小于物體的重力，空氣阻力的作用可以忽略不計時，落體運動可以近似看成是自由落體運動。3推論：在沒有空氣阻力時，做自由落體運動的物體，在同一地點不同物體做自由落體運動的情況都相同。二自由落體運動的性質(zhì)：（探索自由落體運動的性質(zhì)）（說明下一節(jié)有關(guān)于伽利略研究自由落體運動的過程，請同學(xué)們閱讀）從實驗中知道，自由落體運動是一種變速直線運動，這種運動是什么性質(zhì)的運動呢？是一般的變速直線運動，還是勻變速直線運動呢？（展示重物自由下落時打點計時器打下的一條紙帶）從紙帶可以看出，在相等的時間間隔里，小球下落的位移越來越大，表明小球在做加速運動。（演

9、示實驗）利用重物自由下落時打點計時器打下的紙帶，測出有關(guān)的數(shù)據(jù)，利用結(jié)論SSSSSaT2，定量判斷出自由落體運動是勻加速直線運動，并求出加速度的大?。ㄔ谔幚砑垘强梢岳猛队?，教師測量數(shù)據(jù)，讓學(xué)生自己處理并得出結(jié)果）（教師小結(jié)）1結(jié)論：自由落體運動是一種初速度等于零的勻加速直線運動。通過不同重量的物體在被抽掉空氣的玻璃管內(nèi)下落的情況的比較，可以得出的結(jié)論是：在沒有空氣阻力時，做自由落體運動的物體，在同一地點不同物體做自由落體運動的情況都相同，所以它們從靜止開始在相同時間里下落的位移必定相同，根據(jù)公式Sat2/2，得出自由落體運動的物體都具有相同的加速度。在同一地點的不同物體做自由落體運動的加速

10、度均相同。2 自由落體加速度：(1)在同一地點，不同物體作自由落體運動時的加速度相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。物體自由下落時速度變化的快慢都一樣。我們平時看到輕重不同，密度不同的物體下落時的快慢不同，加速度不同，那是因為它們受到的阻力不同的緣故。(2)不同的地理位置，重力加速度的大小不同，其大小與物體所在地球上的位置有關(guān)，與離地面的高度也有關(guān)。在通常情況下，重力加速度取g=9.8m/s2，粗略計算時g取g=10m/s2 。(3)重力加速度是矢量，它的方向總是豎直向下的，與重力方向相同。由于自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本規(guī)律

11、及其推論都適用于自由落體運動，只要把V0取零，并且用g來代替加速度a就行了。三自由落體運動的規(guī)律：1規(guī)律：速度變化規(guī)律 Vtgt位移變化規(guī)律 Sgt2/22推論：Vt22gs Vt/2Vt中3特點：V1 V2V3123S1S2S3 122232SSS 135SSSSSgT2例1。物體從離地h 高處下落，它在落地前的1s 內(nèi)下落35m，求物體下落時的高度及下落時間。解析：設(shè)下落時間為t ,則有：最后1s 內(nèi)的位移便是ts內(nèi)的位移與(t-1)s內(nèi)的位移之差：s=gt2-g(t-1)2代入數(shù)據(jù)：35=5t2-t(t-1)2得t =4s 下落時的高度h=gt2=80m例2：長為L的細桿AB，從靜步開始

12、豎直落下，求它全部通過距下端h處的p點所用時間是多少？解析：由于細桿上各點運動狀態(tài)完全相同，可以將整個桿轉(zhuǎn)化為一個點，例如只研究A點的運動。B下落h時，桿開始過P點，A點下落h+L時，桿完全過P點。從A點開始下落至桿全部通過P點所用時間為t1 =A點下落h所用時間，t2 =桿通過P點所用的時間，t=t1 t 2 =通過草圖分清各階段運動，然后用自由落體運動公式求解。鞏固應(yīng)用1做一做：測定反應(yīng)時間（詳見教材）（學(xué)生對這個小實驗興趣極大，個個躍躍欲試，可多做幾位，g 取10m/s2，教師必須先測算出一些數(shù)據(jù)，做好準(zhǔn)備）2某人要測一座高塔的高度，從這座塔頂上靜止釋放一個小石塊，測得石塊從釋放到落地時

13、間是3.0s，問塔有多高？g取10m/s2。3甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的2倍，甲從H米高處自由落下，乙從2H米高處與甲同時自由下落，下面說法中正確的是： A：兩物體下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的速度大。 B：下落過程中，下落1s末時，它們速度相同。 C：下落過程中，各自下落1m時，它們的速度相同。 D：下落過程中，甲的加速度比乙的大。4一個自由落體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時間。解析：物體做勻變速直線運動，第n秒通過的路程為sN，n秒內(nèi)通過的路程為sn，則物體在n-1秒內(nèi)通過的路程為sn-1，則根據(jù)題意，得【課堂小結(jié)】1自由落體運動是一種非常重要的運動形式，在現(xiàn)實生活中有許多落體運動可以看成是自由落體運動，研究自由落體運動有著普遍的意義。2為了研究自由落體運動，我們運用了物理學(xué)中的理想化方法