《自由落體運動》導(dǎo)學(xué)案

《自由落體運動》導(dǎo)學(xué)案自由落體運動導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標：1、理解自由落體運動的概念，知道它是初速度為零的勻加速直線運動（重點）。2、能運用勻變速直線運動的規(guī)律來解決自由落體運動的相關(guān)問題（重點）。3、探究自由落體運動加速度的大小和方向，提高實驗探究能力（難點）。預(yù)學(xué)案：知識點一：自由落體運動的概念1、閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，回答什么是自由落體運動？-提示：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。這里要注意“只受重力”和“從靜止開始”這兩個條件哦。2、生活中有哪些近似自由落體運動的例子呢？-可以想一想從手中靜止釋放的小石塊，在忽略空氣阻力的情況下，它的下落運動就近似是自由落體運動。知識點二：自由落體運動的性質(zhì)1、自由落體運動是一種什么性質(zhì)的運動呢？-它是初速度為零的勻加速直線運動。那我們怎么知道它是勻加速直線運動呢？這就需要我們后面通過實驗或者理論推導(dǎo)來確定啦。2、自由落體運動的速度公式和位移公式-因為自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，對于勻加速直線運動，速度公式是v=v0+at，這里初速度v0=0，加速度為重力加速度g，所以自由落體運動的速度公式就是v=gt。-位移公式對于勻加速直線運動是x=v0t+\frac{1}{2}at^2，那么自由落體運動的位移公式就是x=\frac{1}{2}gt^2。知識點三：重力加速度1、什么是重力加速度？-重力加速度就是物體在重力作用下產(chǎn)生的加速度，用符號g表示。2、重力加速度的大小和方向-在地球上，不同的地方重力加速度的大小略有不同，一般取g=9.8m/s2，方向是豎直向下的。探究案：探究一：探究自由落體運動的性質(zhì)1、小組討論：我們可以通過什么實驗來證明自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動呢？-提示：可以想到打點計時器實驗。利用打點計時器打出自由下落物體的紙帶，通過測量紙帶上的點間距，計算出物體在不同時間間隔內(nèi)的位移、速度等，從而判斷它是否是勻加速直線運動。2、如果我們假設(shè)自由落體運動是勻加速直線運動，根據(jù)你所學(xué)的勻變速直線運動的規(guī)律，設(shè)計一個簡單的計算，來驗證這個假設(shè)。-例如，我們可以根據(jù)位移公式x=\frac{1}{2}gt^2，測量出物體在不同時間下落的位移，然后看位移和時間的平方是否成正比，如果成正比，就可以初步驗證它是勻加速直線運動啦。探究二：重力加速度的測量1、小組討論：除了直接知道重力加速度的數(shù)值，我們還可以通過什么方法來測量重力加速度呢？-可以想到利用單擺實驗來測量重力加速度。那單擺的周期公式是什么呢？它和重力加速度有什么關(guān)系呢？這就需要大家回憶一下相關(guān)知識啦。2、設(shè)計一個簡單的實驗方案來測量重力加速度，并且說明需要測量哪些物理量，以及如何根據(jù)這些物理量計算重力加速度。檢測案：1、一個物體做自由落體運動，下落時間為t=3s，求它下落的高度。-答案：根據(jù)自由落體運動的位移公式x=\frac{1}{2}gt^2，把g=9.8m/s2，t=3s代入公式，可得x=\frac{1}{2}\times9.8\times3^2=44.1m。2、一物體從高處自由下落，經(jīng)過某一高度為h=20m的窗戶用時t=2s，求物體開始下落時距離窗戶上沿的高度。-答案：設(shè)物體到達窗戶上沿的速度為v0，根據(jù)位移公式h=v0t+\frac{1}{2}gt^2，將h=20m，t=2s，g=9.8m/s2代入，可先求出v0=\frac{h-\frac{1}{2}gt^2}{t}=\frac{20-\frac{1}{2}\times9.8\times2^2}{2}=0.2m/s。再根據(jù)速度位移公式v0^2=2gh0（這里h0是物體開始下落時距離窗戶上