2022人教版必修一《自由落體運(yùn)動(dòng)》word教案1-2023修改整理

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦2022人教版必修一《自由落體運(yùn)動(dòng)》word教案12022人教版必修一《自由落體運(yùn)動(dòng)》word教案1教學(xué)目標(biāo)：

學(xué)問(wèn)與技能

1．熟悉自由落體運(yùn)動(dòng)，明了妨礙物體下落快慢的因素，明了得自由落體運(yùn)動(dòng)是在抱負(fù)條件下的運(yùn)動(dòng)，明了它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

2．能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他試驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主舉行分析．

3．明了什么是自由落體的加速度，明了它的方向，明了在地球上的不同地點(diǎn)，重力加速度大小不同．

4．掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的邏輯推出自由落體運(yùn)動(dòng)邏輯，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)解決實(shí)際問(wèn)題．

5．初步了解探索自然邏輯的科學(xué)辦法．培養(yǎng)同學(xué)的觀察、概括能力．

過(guò)程與辦法

由同學(xué)自主舉行試驗(yàn)探索，采用試驗(yàn)室的差不多試驗(yàn)儀器——打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，記錄下運(yùn)動(dòng)的信息，定量地測(cè)定重物自由下落的加速度，探索運(yùn)動(dòng)邏輯的同時(shí)讓同學(xué)進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探索辦法．

1．培養(yǎng)同學(xué)利用物理語(yǔ)言歸納總結(jié)邏輯的能力．

2．引導(dǎo)同學(xué)養(yǎng)成舉行容易物理討論適應(yīng)、依照現(xiàn)象舉行合理假設(shè)與猜測(cè)的探索辦法．

3．引導(dǎo)同學(xué)學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)自由落體的加速度g隨緯

度變化的邏輯。

4.老師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中盡量為同學(xué)提供制定探索決定的機(jī)會(huì)．依照同學(xué)的實(shí)際能力去引導(dǎo)同學(xué)舉行觀察、試探、研究和溝通．

情感態(tài)度與價(jià)值觀

1．調(diào)動(dòng)同學(xué)樂(lè)觀參加研究的興趣，培養(yǎng)規(guī)律思維能力及表述能力。

2．滲透物理辦法的教導(dǎo)，在討論物理邏輯的過(guò)程中抽象出一種物理模型——自由落體．

3．培養(yǎng)同學(xué)的團(tuán)結(jié)合作精神和配合意識(shí)，敢于提出與別人不同的見(jiàn)解。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：

教學(xué)重點(diǎn)

1．自由落體運(yùn)動(dòng)的概念及探索自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程．

2．掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的邏輯，并能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題．

教學(xué)難點(diǎn)

1．明了得并運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的條件及邏輯解決實(shí)際問(wèn)題．

2．照相機(jī)曝光時(shí)刻的估算．

教學(xué)辦法：

探索、講授、研究、練習(xí)

教學(xué)手段：

教具準(zhǔn)備

多媒體課件、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度

尺、鐵架臺(tái)、紙帶，重物(兩個(gè)質(zhì)量不同)等．

課時(shí)支配：

新授課（2課時(shí)）

教學(xué)過(guò)程：

[新課導(dǎo)入]

師：兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣地清脆精妙!它使人們蘇醒地熟悉到，輕重不是下落快慢的緣故；它堅(jiān)定了2000多年來(lái)統(tǒng)治著人們頭腦的舊觀念，開(kāi)創(chuàng)了試驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至今代科學(xué)推上了歷史的舞臺(tái)．當(dāng)樹(shù)葉從樹(shù)上飄零下來(lái)，雨滴從屋檐上落下來(lái)的時(shí)候，你們想過(guò)這種運(yùn)動(dòng)嗎?物體下落的過(guò)程有沒(méi)有一定的邏輯可循呢?

今日我們將一起探索這種運(yùn)動(dòng)——“探索自由落體運(yùn)動(dòng)”．

[新課教學(xué)]

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢在許多情形下是不同的．從蘋果樹(shù)上落下的蘋果和飄下的樹(shù)葉能一起同時(shí)下落嗎?

提出問(wèn)題：

1．重的物體一定下落得快嗎?

2．你能否證實(shí)自己的觀點(diǎn)?

(試驗(yàn)探索)

猜測(cè)：物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情形與哪些因素有關(guān)，質(zhì)量大的物體下落的速度比質(zhì)量小的快嗎?

(試驗(yàn))：

取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成紙團(tuán)，在下述幾種情形下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情形。

①?gòu)耐桓叨韧瑫r(shí)開(kāi)釋一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片，能夠看到硬幣比紙片下落得快，說(shuō)明質(zhì)量大的下落得快．

②兩張徹低相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)開(kāi)釋，觀察到卷緊的紙團(tuán)比紙片下落得快，說(shuō)明質(zhì)量相同時(shí)體積小的下落得快．

③將一枚硬幣與差不多粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時(shí)開(kāi)釋．觀察到一樣快，說(shuō)明體積相同質(zhì)量不同時(shí)下落一樣快．

④一塊面積較大的硬紙板、一個(gè)小軟木塞，分離放到已調(diào)平的托盤天平的兩個(gè)盤中，能夠看出紙板比軟木塞重，從同一高度同時(shí)開(kāi)釋它們，軟木塞比紙板下落得快．說(shuō)明在特定的條件下，質(zhì)量小的下落得會(huì)比質(zhì)量大的還快．

結(jié)論：物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情形與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)．

(試驗(yàn)演示)

“牛頓管”的試驗(yàn)

將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片下落得快，羽毛下落得慢．將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到的現(xiàn)象是金屬片和羽毛下落的快慢相同．

做牛頓管對(duì)照試驗(yàn)要注重：

①抽氣達(dá)到一定的真空度時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉錢毛管閥門，然后再停止泵的運(yùn)轉(zhuǎn)．

②先讓同學(xué)觀察羽毛、軟木塞或金屬片在已抽真空的牛頓管中同時(shí)下落，它們幾乎同時(shí)落到管底．

③打開(kāi)進(jìn)氣閥，讓同學(xué)注重聽(tīng)到進(jìn)氣的聲音，看羽毛被氣流吹起的現(xiàn)象，再讓同學(xué)觀察羽毛、軟木塞或金屑在有空氣的牛頓管中同時(shí)下落，它們的下落快慢差別特地大．

④試驗(yàn)時(shí)，勿使金屬片壓在羽毛上，以免不抽氣時(shí)顯現(xiàn)同時(shí)下落的現(xiàn)象．

結(jié)論：妨礙落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒(méi)有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同．

[課堂訓(xùn)練]

圖2—4—l所示是課題討論小組舉行自由落體運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，用頻閃延續(xù)拍照的辦法獲得的兩張照片A和B，任選其中的一張，回答下列幾個(gè)問(wèn)題：

(1)我選圖；

(2)我從圖中觀察到的現(xiàn)象是：．

(3)請(qǐng)對(duì)你所觀察到的現(xiàn)象舉行說(shuō)明．

參考解答1：

(1)圖A

(2)質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時(shí)開(kāi)釋，紙片比紙團(tuán)下落得慢．

(3)如圖2—4—2，質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)，它們的重力相等．因?yàn)榭諝獾淖枇?duì)紙片的影、響較大，不能忽視，因此紙片下落加速度較?。绻鸭埰喑杉垐F(tuán)，空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的妨礙較小，紙團(tuán)下落加速度較大，因此質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時(shí)放手，紙片比紙團(tuán)下落得慢．

參考解答2：

(1)圖B

(2)體積相等的鉛球和木球同時(shí)開(kāi)釋，幾乎是同時(shí)落地的．

(3)如圖2—4—3，阻力對(duì)它們的妨礙特地小，幾乎能夠忽視，盡管G鉛大于G木，然而因?yàn)閙鉛也大于m木，即鉛球的慣性比木球大，因此它們獲得了相同的加速度g．關(guān)于同種材料的大、小二球，情形也是如此，它們也有相同的加速度g，因此體積相等的鉛球和木球幾乎是同時(shí)落地的．

師：閱讀課本并回答：(1)什么叫自由落體運(yùn)動(dòng)?(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是如何樣的?生：物體僅在重力作用下，從靜止開(kāi)頭下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)．特點(diǎn)是：(1)初速度為零；(2)只受重力作用，沒(méi)有空氣阻力或空氣阻力能夠忽視不計(jì)．

師：在地球表面鄰近從高處下落的物體，事實(shí)上都受到空氣阻力的作用，因此，嚴(yán)格地說(shuō)，實(shí)際生活中并不存在只受重力作用的自由落體運(yùn)動(dòng)．但若物體在下落過(guò)程中所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力，則物體的下落也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)．例如，關(guān)于實(shí)心金屬球、石塊等，在它們運(yùn)動(dòng)速度不大的情形下，能夠忽視空氣阻力的妨礙，把它們的自由下落看成自由落體運(yùn)動(dòng)，若它們從特地高的地點(diǎn)自由下落，當(dāng)它們的速度增大到一定程度，空氣阻力不能忽視，它們運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程就不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)．而關(guān)于另外一些物體如一團(tuán)棉花或紙片從空中靜止下落時(shí)，與重力相比，空氣阻力的妨礙太大不能忽視，它們的運(yùn)動(dòng)就不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)處理．

[閱讀]

師：請(qǐng)學(xué)生們閱讀下面的小資料，體味空氣阻力的妨礙．

(課件投影)氣體和液體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體，物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到流體的阻力，阻力的方向與物體相關(guān)于流體運(yùn)動(dòng)的方向相反．汽車、火車、飛機(jī)等交通工具在空氣中運(yùn)動(dòng)，要受到空氣的阻力．迅速騎自行車，我們就會(huì)感到空氣的阻力，輪船、潛艇在水面或水下航行，要受到水的阻力．魚(yú)在水中游動(dòng)、人在水中游泳，都要受到水的阻力．流體的阻力跟物體相關(guān)于流體的速度有關(guān)，速度越大，

阻力越大．雨滴在空氣中下落，速度越來(lái)越大，所受空氣阻力也越來(lái)越大．當(dāng)阻力增大與雨滴所受重力相等時(shí)，二力平穩(wěn)，雨滴開(kāi)頭勻速下落．流體的阻力跟物體的橫截面積有關(guān)，橫截面積越大，阻力越大．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空氣中張開(kāi)降臨傘，憑借著降臨傘較大的橫截面積取得較大的空氣阻力，能夠比較緩慢地降臨．航天飛機(jī)著陸后，在飛機(jī)后面張開(kāi)一面類似降臨傘的裝置，加大阻力，以便較快地停下來(lái)．流體的阻力還跟物體的外形有關(guān)系，頭圓尾尖的物體所受的流體阻力較小，這種外形通常叫做流線型．魚(yú)的外形的確是流線型的．為了減小阻力，小轎車、賽車、飛機(jī)、潛艇以及輪船的水下部分，形狀都采用流線型設(shè)計(jì)．

一樣來(lái)說(shuō)，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力要小．氣墊船靠船下噴出的氣體，懸浮在水面上航行，阻力減小，速度特地大．磁懸浮列車靠電磁力使列車懸浮在軌道上行駛，速度可高達(dá)500km／h．[試驗(yàn)探索]

根據(jù)教材第45頁(yè)的圖2．4—1裝置做試驗(yàn)，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物的下落過(guò)程．

說(shuō)明：落體運(yùn)動(dòng)物體的位置往往變化得比較快，憑目測(cè)難以觀察和記錄，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或頻閃照相就能夠記錄下運(yùn)動(dòng)物體每隔相等時(shí)刻所在的位置(運(yùn)動(dòng)信息)，如此得到的紙帶(或照片)能夠用來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程舉行分析．教材中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器較好地將重物下落過(guò)程記錄下來(lái)，如此做既簡(jiǎn)便易行，又拓寬了對(duì)差不多儀器的應(yīng)用，但試驗(yàn)的精確?????度較難掌握．因此在試驗(yàn)中要注重：

①按教材圖示和試驗(yàn)要求銜接好線路，并用手托重物將紙帶拉到最上端；

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩限位孔在同一豎直線上，以削減摩擦阻力；

③應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物，增大重力可使阻力的妨礙相對(duì)減小，增大密度能夠減小體積，可使空氣阻力減??；

④先接通電路再敞開(kāi)紙帶；

⑤手捏紙帶松手之前，不要晃動(dòng)，保證打出的第一個(gè)點(diǎn)清楚．

⑥重復(fù)上述步驟多次，直到選取惟獨(dú)打出的第一點(diǎn)與其次點(diǎn)之間間隔約為2mm的紙帶才是有效的；(同學(xué)的疑問(wèn)暫且不要說(shuō)明)

⑦老師一定要提示同學(xué)試探研究，妨礙試驗(yàn)精確?????度的因素有哪些?并賦予詳細(xì)引導(dǎo)，注重培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；

⑧要求同學(xué)儲(chǔ)存好記錄了自由落體運(yùn)動(dòng)信息的紙帶，為下節(jié)課討論運(yùn)動(dòng)邏輯作準(zhǔn)備．

師：完成試驗(yàn)后，分析紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)信息，請(qǐng)?jiān)囂较铝袉?wèn)題：

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡是如何樣的?

(2)重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，其速度有沒(méi)有發(fā)生變化?

(3)有的學(xué)生從試驗(yàn)結(jié)果中得出xCCt2，有的學(xué)生得出工x‘，你的結(jié)論又如何呢?

(4)相鄰、相等時(shí)刻間隔的位移之差有如何樣的關(guān)系?

(5)妨礙試驗(yàn)精確程度的因素有哪些?

參考：分析紙帶可獲取信息：

(1)自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線，速度方向不變；

(2)延續(xù)相同時(shí)刻內(nèi)的位移越來(lái)越大，說(shuō)明速度越來(lái)越大，即速度大小轉(zhuǎn)變，具有加速度；

(3)位移x與時(shí)刻t的平方成正比；

(4)相鄰、相等時(shí)刻間隔的位移之差相等；

(5)妨礙試驗(yàn)精確度的因素要緊是阻力．

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器討論自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)算其加速度，換用不同質(zhì)量的重物看紙帶上點(diǎn)子間隔有什么不同，總結(jié)得出結(jié)論．

老師點(diǎn)評(píng)：將兩條紙帶對(duì)照，只要兩條紙帶上的點(diǎn)子間隔相同就說(shuō)明它們的加速度是相同的．

同學(xué)運(yùn)用自己所學(xué)學(xué)問(wèn)運(yùn)算重力加速度，通過(guò)比較得出結(jié)論．

試驗(yàn)探索結(jié)果：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大約是9.8m／s2．

(課堂訓(xùn)練)

意大利的都市比薩有座著名的塔，建于1173年，塔高55.4m，因?yàn)樗鶈?wèn)題，塔身發(fā)生傾斜，這正是抱負(fù)的落體試驗(yàn)場(chǎng)所．傳說(shuō)，經(jīng)典力學(xué)與試驗(yàn)物理學(xué)的先驅(qū)者伽利略為了證實(shí)他的論斷，曾于1590年的某天邀請(qǐng)了許多支持者和反駁者到斜塔旁觀察他的試驗(yàn)．只見(jiàn)伽利略一步一步登上塔頂，一手拿著一只1磅重的小球，另一手拿著一只10磅重的大球，在提示觀眾注重后一松手，兩只球同時(shí)開(kāi)頭筆直下落．伽利略令人信服地成功了．

這段描述今日已無(wú)從落實(shí)是否真切地發(fā)生過(guò)，然而比薩博物館至今還

展覽著據(jù)說(shuō)是當(dāng)年伽利略用來(lái)做試驗(yàn)的木球，比薩斜塔也因?yàn)槟莻€(gè)傳說(shuō)而越發(fā)著名于天下了．

(1)請(qǐng)學(xué)生們補(bǔ)充上述試驗(yàn)的結(jié)果——兩個(gè)各重l磅與10磅的球落地的先后情形是如何樣的?

(2)那個(gè)試驗(yàn)證實(shí)了什么結(jié)論?

參考結(jié)果：(1)同時(shí)落地(2)物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情形與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)

二、自由落體加速度

通過(guò)算g值明了得自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)定值(在同一地點(diǎn))，引導(dǎo)同學(xué)學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)邏輯．

老師引導(dǎo)同學(xué)試探兩個(gè)問(wèn)題：

1．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度在各個(gè)地點(diǎn)相同嗎?

2．它的方向如何?

生：使用不同的物體舉行的反復(fù)試驗(yàn)說(shuō)明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，方向總是豎直向下的，

師：那個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度．符號(hào)：g；方向：豎直向下(與重力方向全都)；大?。号c地點(diǎn)有關(guān)．一樣運(yùn)算中g(shù)＝9．8m／s2，粗略運(yùn)算中能夠取g＝10m／s2．

讓同學(xué)看教材第46頁(yè)列表，嘗試從表中查找邏輯，這一邏輯是如何樣產(chǎn)生的?

同學(xué)猜測(cè)，但不宜過(guò)多說(shuō)明．

生：越往北重力加速度越大，說(shuō)明重力加速度與地理緯度有關(guān)，緯度

越高，重力加速度越大．

師：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因此勻變速直線運(yùn)動(dòng)的差不多公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要這些公式中的初速度v0＝0，a取g就能夠了．自由落體運(yùn)動(dòng)遵從的邏輯:v=vo+at推出：v＝gt

x＝vot+at2/2推出：x＝gt2/2．

[研究與溝通]

在現(xiàn)實(shí)中，雨滴大約在1．5km左右的高空形成并開(kāi)頭下落，運(yùn)算一下，若該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?碰到過(guò)如此迅速的雨滴嗎?據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一樣不超過(guò)8m／s．什么緣故它們的差別會(huì)這么大?

參考：意大利物理學(xué)家伽利略得出了物體在只受重力的情形下(即不受阻力)由靜止開(kāi)頭的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)．那么一切物體的下落都一樣快，加速度都為g＝9．8m／s2，在隨意時(shí)刻物體的速度vt＝gt，在隨意時(shí)刻物體下落的高度：h＝gt2/2．如此，能夠得出vt2＝2gh．現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)雨滴的下落是否是自由落體吧．第一說(shuō)說(shuō)雨滴的形成：因?yàn)榇罅繚窨諝獾纳?，隨著高度增強(qiáng)壓強(qiáng)逐步減小，水蒸氣顯現(xiàn)過(guò)飽和，使水蒸氣凝結(jié)而形成小水滴，大量小水滴集合起來(lái)形成云．小水滴吸取水汽，形成大水滴，受重力開(kāi)頭下落，又與升高的熱水汽形成更大的水珠，如此形成的水滴的下落是自由落體嗎?我們先假設(shè)水滴下落是自由落體，同時(shí)還假設(shè)云的高度為2000m，那么如此的水滴下落到地面的速度有多大?由vt2＝2gh易運(yùn)算得到vt＝200m／s

試想水滴以如此大的速度下落到頭上會(huì)發(fā)生什么，那是可想而知的．那么水滴下落到地面上的速度到底有多大?大約為8m／s的速度勻速下落．如此的速度差不多特地大了，如果雨滴的半徑比較大的話，人們必會(huì)感到痛．要真是自由落體的話，那還了得嗎?

那么水滴在下落時(shí)的速度什么緣故會(huì)這么小?緣故是水滴在下落時(shí)要與它正下方的小水滴(升高的水汽)相碰并吸取，因?yàn)樾∷蔚姆恋K作用，減慢了它下落的速度，水滴下落的速度越大，這種妨礙作用越強(qiáng)，當(dāng)水滴的重力與妨礙的力相等時(shí)，雨滴就會(huì)勻速下落．當(dāng)雨滴的半徑大到某一程度時(shí)，受到氣流的妨礙而會(huì)分裂，較大的部分延續(xù)下落，而較小的又會(huì)隨升高的氣流升高，又起到妨礙大水滴下落的作用，因此我們看到的雨滴可不能太大，的確是那個(gè)道理，而且雨滴速度也不大，落到地面的雨滴速度一樣不超過(guò)8m／s．

[試驗(yàn)與探索]

下面提供一組探索課題，僅供參考．

1．依照漫畫研究如圖2—4—4所示：他們采用了什么辦法測(cè)量洞的深度?請(qǐng)你對(duì)該辦法舉行評(píng)估(指出有何優(yōu)點(diǎn)與不足)．

參考解答：他們采用的是自由落體運(yùn)動(dòng)邏輯，通過(guò)測(cè)量石頭下落的時(shí)刻求位移的辦法測(cè)量洞深．

因?yàn)閤＝1/2gt2，g=10m／s2，t＝2s，因此x＝20m

該辦法的優(yōu)點(diǎn)：

(1)所使用的儀器設(shè)備容易；

(2)測(cè)量辦法便利；

(3)g的取值認(rèn)識(shí)；

(4)運(yùn)算簡(jiǎn)便

…………………

該辦法的不足：

(1)測(cè)量辦法粗略，誤差較大；

(2)石塊下落的初速度不為零，不是真正的自由落體運(yùn)動(dòng)；

(3)石塊下落有空氣阻力，會(huì)造成一定的誤差；

(4)未考慮聲音傳揚(yáng)需要的時(shí)刻．

2．用滴水法能夠測(cè)定重力加速度的值．辦法是：在自來(lái)水龍頭下面固定一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上，仔細(xì)調(diào)劑水龍頭，使得耳朵剛好聽(tīng)到前一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一水滴剛好開(kāi)頭下落．第一量出水龍頭口離擋板的高度A，再用秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)辦法是：當(dāng)聽(tīng)到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時(shí)，開(kāi)啟秒表開(kāi)頭計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽(tīng)到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、4……”，向來(lái)數(shù)到“n”時(shí)，按下秒表按鈕停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)為l

(1)寫出用上述測(cè)量運(yùn)算重力加速度g的表達(dá)式．

(2)為了減小誤差，轉(zhuǎn)變h的數(shù)據(jù)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)．

[課堂訓(xùn)練]

一位學(xué)生舉行“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量自由落體的加速度”試驗(yàn)．

(1)現(xiàn)有下列器材可供挑選：鐵架臺(tái)、電火花計(jì)時(shí)器及碳粉紙、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及復(fù)寫紙、紙帶若干、220V溝通電源、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、電鍵．其中不須要的器材是：；缺少的器材是

。

(2)這位學(xué)生從打出的幾條紙帶中，挑出較為抱負(fù)的一條紙帶．把開(kāi)頭打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為A，隨后延續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)B、C、D、E和F，測(cè)量出各點(diǎn)間的距離，如圖2—4—6所示．

請(qǐng)你在這位學(xué)生工作的基礎(chǔ)上，試探求紙帶加速度的辦法，寫出你所依據(jù)的公式：

(3)依照你的運(yùn)算公式，設(shè)計(jì)表格記錄需要的數(shù)據(jù)，運(yùn)算紙帶下落的加速度．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)估計(jì)你的運(yùn)算結(jié)果的誤差有多大?試分析誤差的來(lái)源及其減小誤差的辦法．

參考解答：(1)要依照各校詳細(xì)使用的儀器作答，例如：

其中不須要的器材是：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及碳粉紙、220V溝通電源、低壓直流電源、天平、秒表；缺少的器材是：低壓溝通電源、毫米刻度尺、重錘．

(2)依據(jù)的公式：a＝△x/T2．

(3)數(shù)據(jù)處理辦法不限，要表達(dá)取平均值排解誤差的思想，表格記錄的數(shù)據(jù)要與所使用的公式匹配．

平均

X／m

(EF)

0.0173(DE)

0.0134

(CD)

0.0096

(BC)

0.0058

(AB)

0.0019

／

△X／

m／0.00390.00380.00380.0039

0.0038

5

a／／／／／／9．63

(4)試驗(yàn)結(jié)果紙帶的加速度9．63m／s2與重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9．8m／s2有偏差，誤差大小為△a＝｜19.8—9.63｜m／s2＝0．17m／s2．誤差的來(lái)源要緊是空氣的阻力和紙帶的摩擦，能夠用增大重錘重力的辦法，削減摩擦的妨礙．

[做一做]

1．閱讀教材第46頁(yè)“測(cè)定反應(yīng)時(shí)刻”，回答下列問(wèn)題：

問(wèn)題1：若測(cè)出某學(xué)生捏住直尺時(shí)，直尺下落的高度為10cm，那么這位學(xué)生的反應(yīng)時(shí)刻是多少?

參考：依照自由落體運(yùn)動(dòng)邏輯h＝gt2/2

可得反應(yīng)時(shí)刻t＝0．14s．

問(wèn)題2：在上課時(shí)，老師用這種辦法測(cè)量學(xué)生們的反應(yīng)時(shí)刻，但學(xué)生剛把尺子捏住，老師連忙就說(shuō)出該學(xué)生的反應(yīng)時(shí)刻，也沒(méi)見(jiàn)他如何樣運(yùn)算，你明了教師是如何樣做的嗎?

參考：老師事先算好時(shí)刻并寫在直尺上，如此就能夠直截了當(dāng)給出同學(xué)的反應(yīng)時(shí)刻．

2．老師引導(dǎo)同學(xué)閱讀教材第47頁(yè)“做一做”讓同學(xué)提出自己解決問(wèn)題的思路，不必精確?????解答，同時(shí)強(qiáng)調(diào)“估算”．

同學(xué)自立試探，并提出解決辦法，比較各種不同辦法，并研究其合理性及可行性．

師：因?yàn)檎障鄼C(jī)的曝光時(shí)刻極短，一樣為1／30s或1／60s，曝光量

相差10％對(duì)照片可不能有顯然妨礙，因此相機(jī)快門的速度都有比較大的誤差，“傻瓜”相機(jī)更是如此．故在如此短的時(shí)刻內(nèi)，這種誤差允諾的范疇內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的速度能夠認(rèn)為是不變的，能夠看作勻速運(yùn)動(dòng)來(lái)處理．建議同學(xué)利用課下時(shí)刻解出其精確?????值，比較兩種情形下的時(shí)刻差異．

[小結(jié)]

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)概念和邏輯的熟悉及明了得．自由落體運(yùn)動(dòng)是物體從靜止開(kāi)頭的只受重力作用的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，學(xué)好本節(jié)可更好地熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的邏輯和特點(diǎn)，是對(duì)上節(jié)內(nèi)容的有益補(bǔ)充．要突破此重點(diǎn)內(nèi)容，一定要掌握住一點(diǎn)，即自由落體運(yùn)動(dòng)只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例vo＝o，a＝g．我們?cè)谕Ｕ鹿?jié)中所掌握的全部勻變速直線運(yùn)動(dòng)的邏輯及推論，在自由落體運(yùn)動(dòng)中均可使用．在使用時(shí)要注重自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，判定是自由落體運(yùn)動(dòng)之后方可代人運(yùn)算．

自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特地重要的運(yùn)動(dòng)形式，在現(xiàn)實(shí)生活中有許多落體運(yùn)動(dòng)能夠看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，討論自由落體運(yùn)動(dòng)有著普遍的意義．為了討論自由落體運(yùn)動(dòng)，我們運(yùn)用了物理學(xué)中的抱負(fù)化辦法，從最容易、最差不多的情形人手，抓住妨礙運(yùn)動(dòng)的要緊因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾，建立了抱負(fù)化的物理模型——自由落體運(yùn)動(dòng)，同時(shí)討論了自由落體的運(yùn)動(dòng)邏輯，抱負(fù)化是討論物理問(wèn)題常用的辦法之一，在后面的學(xué)習(xí)中我們還要用到．

[課外訓(xùn)練]

1．大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，天天都有特地多小隕石落人地球大氣層中，但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后，因?yàn)榭諝獾哪Σ辽鸁幔^大部分小隕石還沒(méi)有到達(dá)地面便差不多被燒毀．現(xiàn)在人類向天空放射的飛翔器、衛(wèi)星等當(dāng)超過(guò)一定使用年限后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀，那么小隕石等進(jìn)人大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎?

2．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1：4，不考慮空氣的阻力作用，它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)下落，則下面說(shuō)法正確的是………………()

A.甲比乙先著地B．乙比甲先著地

C．甲和乙同時(shí)落地D．甲比乙的加速度大

3．如果從高樓相隔ls先后開(kāi)釋兩個(gè)相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則它們?cè)诳罩懈鱾€(gè)時(shí)刻………()

A.兩球的距離始終保持不變B．兩球的距離越來(lái)越小

C．兩球的距離先越來(lái)越小，后越來(lái)越大D．兩球的距離越來(lái)越大

4．我們?cè)陔娪盎螂娨曋谐３？煽吹饺绱说奈＜眻?chǎng)面：一輛汽車從山頂直跌入山谷，為了拍照重力為15000N的汽車從山崖上墜落的情形，電影導(dǎo)演通常用一輛模型汽車代替實(shí)際汽車．設(shè)模型汽車與實(shí)際汽車的大小比例為1/25，那么山崖也必需用1/25的比例來(lái)代替真切的山崖．設(shè)電影每1min放映的膠片張數(shù)是一定的．為了能把模型汽

車墜落的情形放映的恰似拍如實(shí)景一樣，以達(dá)到以假亂的確視覺(jué)成效，問(wèn)：在實(shí)際拍照的過(guò)程中，電影攝影機(jī)第1s拍照的膠片數(shù)應(yīng)是實(shí)景拍照的幾倍?

參考解答

1．解答：由于自由落體運(yùn)動(dòng)的條件之一是只受重力作用，而小隕石進(jìn)入大氣層后的運(yùn)動(dòng)速度特地大，受空氣阻力特地大，故不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)·

2．答案：C

解析：物體自由下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情形與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，加速度相同，故甲、乙兩物體同時(shí)開(kāi)頭下落，也同時(shí)著地，故C正確．

3.答案：D

解析：因物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩物體具有相同的加速度，先開(kāi)釋的小球的速度總是比后開(kāi)釋的小球的速度大，故兩球的距離越來(lái)越大．4．答案：5倍

解析：可將汽車墜落山崖的運(yùn)動(dòng)看作自由落體運(yùn)動(dòng)．即模型汽車墜落和實(shí)際汽車墜落的加速度相同，依照h=gt2/2由h模＝h/25解得t模＝t實(shí)/5．為了使模型汽車的墜落成效逼真，拍照模型下落的膠片張數(shù)應(yīng)與拍如實(shí)際汽車下落的膠片張數(shù)相同，故拍照模型時(shí)每1s拍照的膠片張數(shù)是實(shí)景拍照每1s拍照膠片張數(shù)的5倍．

(三)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過(guò)程

我們今日講勻變速運(yùn)動(dòng)的一個(gè)實(shí)例——自由落體運(yùn)動(dòng)．

學(xué)生們對(duì)“自由落體運(yùn)動(dòng)”那個(gè)名詞并不陌生，但對(duì)它的運(yùn)動(dòng)邏輯并不一定清楚，它是一種特地常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)·

[演示]將金屬片由高處開(kāi)釋．

[指出]金屬片的運(yùn)動(dòng)的確是自由落體運(yùn)動(dòng)．

[提問(wèn)1)除金屬片下落外，還有哪些運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)?這些運(yùn)動(dòng)有什么共同特點(diǎn)?物體往下落的緣故是什么?

1．自由落體運(yùn)動(dòng)的討論

(1)物體自由下落快慢的打算因素

[提問(wèn)2]重力大小不同的物體，下落快慢是否相同?

[演示1]先在同一高度同時(shí)開(kāi)釋金屬片和紙片，金屬片先落地，再把上述紙片揉成一小團(tuán)，仍在同一高度同時(shí)開(kāi)釋，發(fā)現(xiàn)兩者幾乎同時(shí)落地．

[演示2]牛頓管中的物體下落，將事先抽過(guò)氣的牛頓管內(nèi)的金屬片與輕雞毛從靜止一起下落，觀察結(jié)果．兩者幾乎同時(shí)落到牛頓管的下端；將牛頓管內(nèi)放人空氣再做試驗(yàn)，情形截然不同了，金屬片比雞毛落得快．

[指出]亞里士多德的觀點(diǎn)——重的物體下落快，輕的物體下落慢及伽利略的分析和討論．

[結(jié)論]在沒(méi)有空氣阻力的情形下，物體下落的快慢與重力的大小無(wú)關(guān)．

(2)自由落體運(yùn)動(dòng)的定義

物體只在重力作用下從靜止開(kāi)頭下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)．

[說(shuō)明]在重力比空氣阻力大得多的情形下，物體從靜止開(kāi)頭下落的運(yùn)動(dòng)可近似看成為自由落體運(yùn)動(dòng)。

(3)自