自由落体说课

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第一篇:自由落体说课

自由落体运动

一 说教材

1、教材地位与作用

《自由落体运动》是人民教育出版社高一物理第二章第4节的内容。本节内容是在学生学习了运动学的知识和匀变速直线运动的规律后编排的,是作为匀变速直线运动的特例给出的。自由落体运动是生活中常见的各种各样的落体运动最简单的、也是理想化的落体运动。通过对自由落体运动的研究一方面是对匀变速直线运动规律的复习和巩固,为以后研究比较复杂的运动规律(如平抛运动、斜抛运动)打下良好的基础;另一方面自由落体运动在日常生活中比较常见,具有重要的研究价值。通过本节的学习,可以使学生改变“重的物体一定下落得快”的错误观念,同时也提高了学生运用物理知识解决实际问题的能力。所以本节无论在知识教学还是培养学生能力上都具有重要的作用。

因此本节课是本章知识的复习课,培养学生思维的研究课,联系生活的应用课,也是后续课程的知识准备的垫底课。

2、教学目标

这节课不单是为了让学生知道自由落体运动的定义、性质和规律这些结论,更重要的是让学生知道结论是如何得出的,了解知识产生的过程,促进对概念的内涵和规律的物理意义的准确理解。因此我们的教学重心要从科学结论的学习上转移到概念和规律的形成过程,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习,达到激发学生对物理的学习兴趣,懂得认知未知事物的方法,发展学生各方面的能力和创新意识。

知识与技能:

(1)知道影响物体下落快慢的因素,了解自由落体运动是理想条件下的运动。(2)知道自由落体运动的定义;理解它是初速度为零的匀加速运动。

(3)理解自由落体加速度,知道它的大小、方向,了解在地球不同地方自由落体加速度的大小是不同的。

(4)掌握自由落体运动规律。

(5)了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。

过程与方法:

(1)通过演示实验让学生从观察实验中分析归纳出自由落体运动的特点,使学生学会如何透过表面现象去探索规律的方法。

(2)通过对自由落体运动的性质的实验研究,经历科学探究过程,进一步学习和使用变量控制法。(3)通过对自由落体运动纸带的研究,学会分析和处理纸带上的运动信息。情感态度与价值观:

(1)通过演示让学生认识到:从生活经验中得到的认识,有些并不是正确的,培养学生透过现象看本质的认识观。

(2)通过应用自由落体运动规律解决生活中的实际问题,体会到物理就在身边和物理的有用性,培养学生关注生活的态度。

3、教学重点与难点

(1)本节课的重点是:自由落体运动的性质;

知道自由落体运动性质:它是初速度为零的匀加速运动,学生就很容易地把之前的匀变速直线运动的规律迁移到自由落体运动,也就很容易得出自由落体运动规律,至于掌握自由落体运动规律并能灵活应用则是下一节课的内容。

突出重点的做法是:让学生经历实验探究与分析处理实验数据,亲自动手得出自由落体运动的性质:它是初速度为零的匀加速运动。用实验事实帮助学生建立起科学的观点。

2.本节课的难点有两点:

(1)对物体下落快慢与物体的质量无关的理解

落体运动在生活中比较常见,学生很容易根据生活经验形成错误的前概念,就是“重的物体下落得快,轻的物体下落得快”,这种前概念对于学生建立“自由落体运动”的正确概念是非常不利的。

为了突破这个难点我采取先立后破再立的方法:先让学生意识到“重物一定下落得快”这种观念的错误,然后通过质量相同但形状或大小不同的物体下落的快慢并不一样的演示实验的对比,暴露出问题,让学生意识到原有观念的错误,并分析得出影响物体下落快慢的因素主要是空气阻力。接着让学生猜想没有空气时,物体下落的快慢将怎么样。最后通过牛顿管处于真空的情况下的羽毛和铜片的下落快慢一样,让学生树立正确的自由落体观念,并真正理解自由落体的定义。

(2)实验探究自由落体运动性质的过程

实验探究自由落体运动性质的关键和难点在于实验的设计和实验数据的处理。突破这个难点我充分发挥教师的主导性,通过启发引导学生回忆前面探究小车速度随时间变化的规律所采用的实验装置以及回忆匀变速直线的规律,进行合理的迁移。

二、说学生

本节的教学对象是高一的学生,他们正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段,思维活跃,有较强的求知欲和较强的提出问题和分析问题的意识,喜欢通过动手实验来探究问题的解决,有一定的自主探究的能力。但他们对问题的认识容易被表面现象所迷惑,具有片面性和肤浅性和过早地下结论的特征。学生对影响物体下落快慢的因素的理解会受到生活经验的影响,他们的前概念“重的物体下落的快,轻的物体下落的慢”会影响科学概念的形成,教学中通过可靠的事实演示和严密的推理消除学生在这方面的错误认识。

学生在利用图象处理实验数据方面尚不熟练。通过严密的逻辑推理结论方面还比较薄弱,应掌握好教学节奏。

三、说教学法

物理学是一门以实验为基础的学科,自由落体运动的规律就是来源于实验中的探索。教学实践证明:探索性实验能极大地提高学生学习物理的兴趣,又能使学生学会一些探索大自然规律的基本方法,培养他们解决实际问题的能力。通过实验探索,强化物理知识的形成过程,会获得基本的科研能力,创造性地解决问题,也能培养学生的创新精神。因此,在教学中采用“演示法——实验探究法——自学指导法”相结合的启发式综合教学方法。在得出自由落体运动的定义时,采用“演示法”,教师创设物理情景教师边演示边提问,学生边观察边思考,引导学生来探索规律并让学生试着自己得出结论。一改过去教师讲,学生被动接受的局面,最大限度地调动学生积极参与教学活动,教师可给予恰当的思维点拔。在研究自由落体运动的性质,采用的是“实验探究法”。在给出自由落体加速度和自由落体的规律时,采用“自学指导法”,在学生自己阅读教科书的基础上,教师引导得出结论。

对学生来说,重要的是让他们学会学习,“教是为了不教”让他们掌握获取新知识的过程和方法,养成良好的科学素养。因此在学习过程中,要让学生主动参与、乐于探究、善于思考、勤于动手,注重搜集和处理信息,获取新知识学会解决问题。采用:“观察实验——积极思维——实验探索——构建新知——巩固深化”的学法。

四、说教学程序

(一)导入新课(这部分内容大概用时5分钟)

创设情境:请学生上台做一个小实验“测定反应时间”。

实验的方法是:我用手捏住一把直尺的上端,让学生用一只手在直尺最下端做捏住尺的准备,手不能碰尺。当尺子下落时立即内捏住尺子,测出直尺下落的高度即可算出反应时间。

测出上台实验的学生的反应时间。然后提出疑问“为什么用一把普通的尺子就可以测我们的反应时间呢?”告诉他们经过这节课的学习,大家就可以明白其中的奥妙。

〔引入个实验的目的:以一个新奇实验来吸引学生学习的兴趣,同时让他们带着一个疑问来学习新课的内容可以激发他们求知欲和学习兴趣〕

接着指出:尺子的下落就是一种落体运动,落体运动有很多,再比如雨点下落,树上的果实,如苹果,成熟后会掉下来;树叶从树上飘落等等。物体下落是一种常见的运动。一般的下落运动是很复杂的,如树叶从树上飘落,它的运动轨迹一般不是直线的。有的初速度也不一定为0。如平抛运动(演示)。

这节课,我们就来学习一种特殊的,也是最简单的下落运动——自由落体运动(初速度为0的直线下落的运动)。

(二)新课教学.影响物体下落快慢的因素

设问1:同学们认为苹果和树叶同时从树上同一高度掉下来,那个会先着地呢? 演示1:一张光盘和一张纸片同时从同一高度下落。结果:光盘下落得快些。

光盘比纸片重些。重的物体比轻的物体下落得快。

(设问1的目的是为了引出学生的前概念:“重的物体下落的快,轻的物体下落的慢。”并说明对物体下落快慢的认识是来源于对生活现象的观察。演示1从实验上证明学生这种认识。但这种认识是否正确,在物理中就要通过严密的实验来证明。同样实践是检验真理的唯一标准。我们继续通过实验来证明。)

设问2:重的物体一定比轻的物体下落得快吗?(强调“一定”这个关键词)演示2:将纸片揉成一团,重做演示1。结果纸团落得快些或差不多一样快。

(可以让学生猜测实验现象再演示,调动学生尽早投入课堂积极参与,积极进行观察和思考。)

从两个演示实验结果的不同,启发学生认识到:影响物体下落的快慢的因素是空气阻力(提问一个学生:空气阻力。)

(设问2的目的是为了启发引导学生对问题的深入思考,为演示2做好思想和心理的准备。演示2以直观的事实证明学生这种认识的错误。从演示2与1的观察比较中,暴露问题,引起认知冲突,导致学生对问题的重新认识,并探索矛盾背后的原因,激发学生学习的兴趣和欲望。在教师的启发引导下,学生通过积极地思维活动,找出矛盾背后的原因,从而形成正确的认识。)

板书:1.影响物体下落快慢的因素:空气阻力。

2.引入自由落体运动的定义

设问3:在没有空气的空间里,物体下落的情形是怎么样呢?

(可以让学生猜测实验现象再演示,充分调动他们的好奇心和求知欲,从而积极进行观察和思考。)

演示3:快速竖直抽真空的密封玻璃管(牛顿管),让里面的铜片和羽毛从静止开始下落。结果:两物体下落差不多同样快。(使学生再次认识到生活中观察到重物下落快的原因是由于空气阻力的影响,终于使问题真相大白,从而引入自由落体运动的定义和物体做自由落体运动的特点。

可见,只是根据现象就轻易地得出结论,往往是不可靠的。仔细认真地观察现象、采用科学的探究方法加上正确的思想方法,才能正确认识事物的规律。)

(“学起于思,思起于疑。”在这里通过层层设问和一系列的演示,使感性认识和理性思考相结合,在动眼观察的基础上,启发引导学生积极开展思维活动,最终形成科学的正确的认识,达到对知识的意义建构。在这过程中,充分发挥学生学习的主体性,教师通过设问和演示,创设问题情境,一步步引导学生探求现象背后的原因。

这些演示实验取材容易,随手可得,且现象明显、对比强烈,有较强的视觉效果。具体、形象、生动的演示实验也较容易引起学生的兴趣,使他们的注意力集中;同时加以设问,引起学生的积极思考,并跟上教师的思维。在这里,注意正确规范地进行演示操作。注意演示实验的可视度。)

板书:2.自由落体运动的定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。注意:这个概念有两个要点:①只受重力作用②初速度为零。板书:特点:①只受重力作用②.v0=0 只受重力作用,就必须在没有空气的空间里。

哪里就没有空气呢?(学生:月球。)对!在月球上是不是不同物体自由下落的快慢一样呢?1971年,美国宇航员刚踏上月球表面,就迫不及待地在镜头前做了这个实验,结果确实一样快。在不久的将来,我国宇宙飞船将登上月球,到时我们也可以在月球上做实验!

(宇航员的图片再一次证明结论的正确,使学生更加信服。而提到我国的航天事业,是为了激起学生民族自豪感,使学生为祖国的强大而努力学习。)

在有空气的空间里,如果空气阻力影响很小,物体下落可以近似看作自由落体运动,比如:小铁块、小铅球、小石头等物体从不大的高度下落,都可看作自由落体运动。

(说明自由落体运动是对实际落体运动进行理想化处理得出的一种理想模型及其适用范围)

(到此应该达到本节课的第一个高潮。这部分大约需要10分钟。)

3.探究自由落体运动的性质

(由于这是本节内容的重点,也是难点,我将安排用时20分钟左右,关键在于引导学生设计实验和对实验数据的处理。实验的设计可引导学生回忆第一章研究物体(小车)的速度随时间的变化规律时所用的器材:打点计时器。而实验数据处理,可引导学生回忆匀变速直线运动的规律,并让学生说说三种证明是初速度为零的匀加速直线运动的方法))

现在,我们来探究自由落体运动的性质。大家猜想,自由落体运动是一种什么性质的运动呢?(学生:是一种初速度为零的匀加速直线运动。)这个猜想对不对?可设计一个实验来验证。设计什么实验来验证呢?„„(让学生讨论一下后举手或点名回答,根据回答情况进行引导点拨。)大家回忆一下,我们在学习本章第一节的时候,用什么器材研究物体(小车)的速度随时间的变化规律?(学生:打点计时器。)我们就用打点计时器来研究自由落体运动的规律,下落的重物就是钩码(铁块)。这钩码的下落能不能看作自由落体运动?(学生:能!)

打出来的纸带,怎么样进行数据处理,结果是怎么样就可以证明是初速度为零的匀加速直线运动?(让学生说说三种方法)

实验原理:

一、利用做匀变速直线运动的物体,在连续相等时间t内: Δs = s2-s1=„= at2 的结论。

二、利用做初速为零的匀加速直线运动的物体,在连续相等时间t内的位移之比:s1:s2:s3„=1:3:5„的结论。

三、在匀变速直线运动中,某一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。求各时刻的瞬时速度,作V—t图象,用V—t图象来分析研究自由落体运动。

三种方法中,第一种最简单,我们就用第一种方法来进行数据处理。大家看黑板:

(在黑板上先画好纸带图,在点不太密的地方取一打点作为第一计数点,标上序号0,每隔三个打点取一个计数点,即相邻计数点之间有两个打点,标上计数点序号0、1、2、3、4和s1、s2、s3、s4,提示这里相邻计数点间的时间间隔为t=0.06s,教师先说明实验原理和步骤,然后让学生做。)实验器材:电磁打点计时器、纸带、低压交流电源、带夹钩码、刻度尺、铁架台、导线。实验步骤:

①打点计时器装在铁架台下端,并伸出桌面,检查是否有装复写纸,接线是否正确。②纸带穿过打点计时器的限位孔,压在复写纸的下方,下端用带钩码的铁夹夹住。③手捏住纸带上端,站起来,竖直往上拉至不能拉为止,接通电源,再放手,断开电源。④取下纸带,按打点的顺序从左向右置,按以上方法标上计数点序号0、1、2、3、4和各段相等时间内的位移s1、s2、s3、s4,用刻度尺量取s1、s2、s3、s4,的值,求Δs1 =s2-s1、Δs2= s3-s2、Δs3 =s4-s3三组位移差,若Δs1、Δs2、Δs3近似相等,就可判断是做匀加速直线运动,求平均的Δs,由a=Δs/ t2求出加速度;若Δs1、Δs2、Δs3差很大,你肯定在某些地方出错。

现在就开始做实验,并且算出Δs1、Δs2、Δs3和a,算好的同学就举手,看看哪些组的同学做得又快又好。(让学生说出算得的三组位移差和结论)

实验结论:自由落体运动符合s2-s1= s3-s2= s4-s3=„„,是匀加速直线运动。板书:3.自由落体运动的性质是:初速度为零的匀加速直线运动。

(这个过程是采用实验探究自由落体运动的性质,科学探究的七个步骤(提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析与论证→评估→交流与合作)都有涉及到。若完全放手由学生探究,必然费时较多,在本节课中可能也没法完成。因此在探究的关键和难点处采用教师启发引导,注重的是方法的引导。整个实验探究过程仍然以学生为主体,学生积极思考,进行实验,分析和处理实验数据得出结论。实验采用分组实验,小组人数视实验器材而定。实验数据的处理是比较繁琐的,可给予学生充分的时间来进行。)

4.认识自由落体加速度

这部分用时大概为7分钟 分为两个环节:

(1)认识自由落体加速度,重力加速度的大小与物体质量无关。刚才同学们求出这个加速度叫做——重力加速度,又叫自由落体加速度。板书:4.重力加速度:自由落体运动的加速度,用g表示。

不同物体做自由落体运动的快慢一样,刚才同学们求出分别是„„,近似相等,请大家举起做实验的重物,有的一个钩码,有的两个钩码!说明——重力加速度的大小与物体质量无关。更精确的实验测出,本地区(广州地区)的重力加速度的大小为9.788m/s2,我们测出来的g值偏小,实验误差的原因在哪里呢?(让学生分析:受摩擦力和空气阻力的作用。)

(2)让学生带着问题:自由落体运动的加速度在各个地方都一样大吗?它的方向如何? 阅读课本相关内容,并寻找答案,引导学生总结出以下几个结论:

A在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

B在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

C在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2 板书:大小:在地球不同地点,g值略有变化,常取g=9.8 m/s2,粗算时取g=10 m/s2。重力加速度的方向是怎样的?(学生:竖直向下。)板书:方向:竖直向下

(这部分的内容只需要学生记住自由落体加速的的大小取值和方向,因因采用自学阅读的方式,一方面学生自学的知识比较牢固,另一方面可培养学生的自学习惯。)

5.得出自由落体运动的规律

现在,我们已经知道了——自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动,并且知道它的加速度。匀变速直线运动的规律能否适用于自由落体运动?(学生:能!)

让学生根据匀变速运动的规律推导出自由落体运动的公式。

vtv0at

vtgt12

gt2 xv0t12at2x

v2tv02ax2vt2gx2

(用时大概5分钟)

但要注意:在自由落体运动中,这些公式中的初速度v0要取0,加速度a要取g=9.8 m/s或10 m/s2。也就是:

板书:5.自由落体运动的规律: vtgt xgt2

vt2gx(这部分的内容只需要学生把匀变速直线运动的规律类比迁移到自由落体运动就行。学生自己推导,既可以发挥学生学习的主动性、积极性,也使知识更加牢固,使新旧知识形成意义记忆,有助于建立良好的知识结构。)

(三)小结本节内容,布置作业

(3分钟)

利用新课所学习的知识分析“用尺子测定反应时间”这个小实验的原理

(把“用尺子测定反应时间”布置为作业,与导入形成首尾呼应,又是对本节知识的应用,使学生在知识的应用中享受到解决问题,消除悬念的乐趣,也增强学习物理知识的兴趣。)

五、说板书设计

第四节 自由落体运动

1.影响物体下落快慢的因素:不仅是重力,还有空气阻力。

2.自由落体运动的定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

特点:①只受重力作用②.v0=0 3.自由落体运动的性质是:初速度为零的匀加速直线运动。4.重力加速度:自由落体运动的加速度,用g表示。

大小:在地球不同地点,g值略有变化,常取g=9.8 m/s2,粗算时取g=10 m/s2。方向:竖直向下 5.自由落体运动的规律: vtgt

122

xgt

vt2gx

第二篇:自由落体

1、关于自由落体运动,下列说法正确的是()A、物体竖直向下运动一定是自由落体运动

B、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

C、当空气的阻力可以忽略不计时,物体从静止开始的下落运动可视为自由落体运动 D、任何物体在不计阻力的情况下的下落运动完全相同

2、甲乙两物体均在同一处做自由落体运动,甲的重力比乙的重力大,甲从H高处自由落下,乙从2H高处自由落下,则在它们下落过程中,下列说法正确的是()A、两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的大 B、下落1s时,它们的速度相等

C、各自下落1m时,它们的速度相等 D、下落的过程中甲的加速度比乙的大

3. 甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一地点同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是:()

A.甲比乙先着地

B.甲比乙的加速度大

C.甲、乙同时着地

D.无法确定谁先着地

3、一物体从离地H高处自由下落x时,物体的速度恰好是着地时速度的一半,则它落下的位移x等于___________。

4、从某电视塔顶附近的平台处释放一个小球,不计空气阻力和风的作用,小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80m,则该平台离地面的高度是多少?该小球落地时的瞬时速度大小是多少?(g取10m/s2)

5、竖直悬挂一根15m长的杆,在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A,让杆自由落下。求杆全部通过A点需多少秒?(g=10m/s2)

6、甲乙两球从同一高度相隔1s先后自由下落一个小球,在下落过程中()A.两球速度差始终不变

B、两球速度差越来越大 C.两球距离始终不变

D、两球距离越来越大

5.物体从离地面45m处做自由落体运动,g取10m/s2,试求:(1)物体经过多长时间落地?

(2)物体在下落1.5s时的速度是多大?(3)物体落地速度是多大?(4)第2s内的位移是多大?

8、跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,问:

(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g=10 m/s2)

第三篇:自由落体教案

“自由落体运动”教案

第3章第3节

一、教学目标

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初速度为零的匀加速直线运动。

2:知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。

3:掌握资源落体运动的特点和规律。

4:初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。

二、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。

三、教学难点

理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

四、教学方法

体现新课程的理念,实验参与与自由讨论相结合,并在体验中掌握学习方法

五、教学仪器

多媒体课件、小纸片、纸带、质量不同的重物等。

六、教学过程

一、导入

[演示]将粉笔头从高处释放.[提问]观察到运动的特点? 竖直下落

今天我们就来深入认识这一类运动——自由落体运动.

1.自由落体运动

(1)物体自由下落的快慢的决定因素

[演示]让一个纸片与小钢球同时自由下落,可看到什么现象? 生:钢球落得快

师:对,这就是我们的生活经验——重的物体下落的快,这也是公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德最早阐述的影响人们两千多年的看法.但是实际上这个说法是错误的.同学们可能也听说过著名的比萨斜塔实验,这个由伽利略做的实验就是研究这个问题的,并且他还用归谬法、数学推理都证明亚里士多德观点的错误.[演示]把刚才的纸团揉成团,和小钢球同时落下,同学们再观察.生:几乎同时落地.

师:为什么同一纸片,形状不一样,其下落快慢不同呢?

生:这是空气阻力的影响.揉成团的纸团比纸片所受阻力小得多,所以与钢球几乎同时落地.

[演示]牛顿管实验.

[说明]该实验不事先抽气,让同学参与,自己得出在牛顿管中由于抽气而使物体在下落时不受空气阻力.

生:牛顿管中的羽毛、粉笔头、纸片、硬币同时落下,同时落到管底. [结论]在没有空气阻力的情况下,物体下落的快慢相同.师:自由落体运动是一种什么运动呢?我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢?这样需要来证明才能确定。

(2)指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。

提问:要证明是匀变速直线运动的方法?(方法一:利用连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。方法二:证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。)

(设计说明:这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。)(3)分析频闪照片,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

(4)结论:自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动。

多媒体演示:

比萨斜塔实验。

观察现象:轻的物体和重的物体,同时落地。总结:物体下落快慢与物体的质量无关。进一步思考:如果没有空气阻力的影响,物体下落快慢如何?

自由落体的加速度

在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。

重力加速度方向g总是竖直向下

不同的地理位置,重力加速度大小不同,利用自由落体仪测出当地重力加速度,并指导学生看课本中的表格 课堂小实验

请一位同学与你合作,让他用两个手指捏住长尺上端,你的拇指与食指拳曲成环状放在尺下端的零刻度周围(手的任何部位都不要碰到尺,见下图).当他一松手、尺子开始下落时,你立刻把尺握住.记下握住尺的位置,读出尺下落的高度,就能算出你的反应时间,你想知道这样做的原理吗? 巩固练习

有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被拍摄的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的.为估测该照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如下图所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹. 已知每块砖的平均厚度为6cm.拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2m,怎样估算这个照相机的曝光时间?

分析:石子下落可简化为如图所示:由自由落体运动规律可得:

h12gt2(hh)1 g(tt)2,则可求出曝光时间t2

解析:石子做自由落体运动,它留下的径迹AB的对应运动时间即为曝光时间。设开始下落点为O,由照片可发看出AB长对应两块砖的厚度,即AB=6×2cm=0.12m,OA=2.0m,故OB=2.12m,由h12gt知,从O至A和从O至B所用时间分别为2tA2OAg22s0.63stB102OBg22.12s0.65s 10所以曝光时间为ttAtB0.02s

课堂小结:自由落体运动

一、自由落体运动的概念:

物体仅在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。

二、自由落体运动的性质:

初速度为零的匀加速直线运动。

三、自由落体运动的加速度:

1、在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,叫做自由 落体加速度,也叫重力加速度。

2、重力加速度变化规律:在同一地点重力加速度g的大小是相

同的,在不同的地方,g的值略有不同.

(1)纬度越大的地方,g越大.(2)高度越高的地方,g越小.

3、常取g=9.8m/s2

4、重力加速度的方向总是竖立向下的。

四、自由落体运动的基本公式:

vgth1gt2v22gh2

第四篇:自由落体学案

2.5 自由落体运动(学案)

一、学习目标

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,了解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律解决实际问题。

5.初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养实验能力和推理能力。

二、课前预习

1、自由落体运动:。在地球表面上,它是一个理想运动模型。一般情况下,如果空气阻力相对重力比较小,产生的影响小,可以近似看作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

2、物体做自由落体运动需要满足两个条件

1、和

2、。

3、自由落体运动是初速度为 的 直线运动。

4、自由落体加速度又叫做,用符号 表示。在地球上不同的地方,g的大小是不同的:

1、纬度越高,g越 ;

2、同一纬度,高度越大,g越。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按 m/s2计算。

5、自由落体运动的速度时间关系是

;位移与时间关系是 ;位移与速度的关系是。

三、典型例题

1、下列说法正确的是()

A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

B.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 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。

D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。例

2、下列说法不正确的是()A.g是标题,有大小无方向。

B.地面不同地方g不同,但相差不大。

C.在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。D.在地面同一地方,高度越高,g越小。

3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。

4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求

1、经过多长时间落地?

2、第一秒和最后一秒的位移。

3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。

四、巩固练习

1、一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?实际上是有阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?

2、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H m高处自由落下,乙从2H m高处同时自由落下.以下几种说法中正确的是()

A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙大 B.下落l s末,它们的速度相等 C.各自下落l m它们的速度相等 D.下落过程中甲的加速度比乙大

3、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的作用 B.在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动 C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D.不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的

4、从某一高塔自由落下一石子,落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16,求塔高。

5、A球处塔顶自由落下,当1m时,B球自距离塔顶7m处开始自由下落,两球恰好同时落地,求塔高为多少?

标准答案

该学案可以结合与之配套的教案(一种非常适合学生自学的详细教案,模拟真实的课堂教学情境,力争无坡度引入)使用,例题答案见教案。1、45m 小于 因为实际加速度比g小 不考虑空气阻力,跳水者做自由落体运动,则h12gt5945m,如果考虑空气阻力,则实际加速度比g小,实际高度小于45m。

22、BC 因为甲乙都是自由落体运动,所以运动规律完全一样,D错;因为是同时下落,根据vtgt可知同一时刻甲乙的速率一样大,A错,B正确;根据vt2gh知C正确;

3、C 做自由落体运动的物体只受重力,A错;忽略空气阻力,还需要初速度为零,B错;C正确 ;不同物体做自由落体运动的运动规律是完全一样的,所以加速度是一样的,当然速度变化快慢是一样的。D错。4、80m 方法一:

画出石子的运动草图。

设石下落的总时间为t,塔高为H,则下落距离为塔高的9/16时经过时间(t-1),根据自由落体运动的位移公式:

12gt……① 291Hg(t1)2 ……② 162H2解①、②两式得:t=4s H=80m 解法二:

设石子落地前最后一秒的初速度为V,则落体瞬间的速度为V+g 根据vt2gh有:

v22g9H ……① 162(vg)22gH

② 解①、②得:V=30m/s,H=80m 解法三:

画出物体做自由落体运动的图象,如图所示。

三角形OMN的面积表示石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形的面积表示塔高。根据面积比等于相似比的平方,应有:

得:t=4s 再根据H=gt2

得:H=80m。

5、学会作图拣出规律:B球t时间内下落距离加7m等于A在t时间内下落距离加1m,先算出自由落体运动1m所需时间h122h2gtt5g5 115210t27210(t25)t=355,H=9+7=16m

1m

7m

t

t

第五篇:自由落体111

《自由落体》教学设计

一、教材分析

1.本节课是物理必修1的第三章第三节,这节的教学内容是关于自由落体运动的内容.2.教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可。教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯。二.学情分析

1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高.2.学生已经会处理打点计时器中的纸带,也有一定的观察、分析、推理能力,但仍存在观察事物抓不住重点,分析停留在表面,自主探究能力不强,概括、推理能力较差等问题。

3.按照学生在初中时候的思维惯性,当他们在学习了一定的物理理论知识后,会尝试去应用知识去解释或解决一些具体的实际问题。适当的引导学生进行知识的应用可以进一步发掘学生的探索潜力。

三.设 计 思 路:

落体运动是生活中普遍存在的运动现象,教材依据学生的认知规律和物理学发展史实,从这一特殊运动出发,提出思考和猜想,并通过对自由落体运动轨迹的纪录和分析,初步得出自由落体运动的运动特征。本节课在教学设计时突出以下几个特点:

1.重视实验:整节课由演示实验组成,通过实验设疑、解疑、探求规律,又通过实验巩固所学的知识,充分体现了物理是以实验为基础的学科,体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

2.充分发挥学生的主体作用:通过实验探索、设问点拔,创设问题情境,引导学生积极参与,激发学习兴趣,活跃课堂气氛,调动学生的学习积极性,使学生始终保持积极探索的学习心态。

3.在学生初步掌握运动规律后,用简单的回扣游戏使学生加深印象和理解,使学生得到巩固和提高。

四、学习目标

知识与技能:

(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。

(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。2.过程与方法:(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点。培养学生观察,分析能力。(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。3.情感态度价值观:(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。五.重点

难点

1.重点:教会学生利用实验进行探索研究的本领

2.难点:运动规律应用的引导 六.教学准备火花打点计时器.铁架台.重锤.纸带.硬币两枚.薄纸片若干.铁片一个

牛顿管、橡皮块、两张相同的纸。七,教学过程

一、自由落体运动

1.思考与讨论:

(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?

(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一张纸和一块橡皮下落的现象)

师:是否一定是重的物体下落的快?介绍伽利略推理过程。

请一个学生来做个实验:半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高度下落情况,请同学观察。(纸团比纸片下落快,轻的物体还下落的快。)

(设计说明:上述方法也是我们研究问题的方法,利用粗象的逻辑推理或做实验验证。)

师:这样看来,重的物体有时下快,有时轻的物体下落的快。请同学们比较一下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。

2.分析引导:

(1)教师指出:上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关,是因为有空气阻力存在使现象变得复杂。在17世纪,伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验,实验发现:质量不同的铁球和木球几乎同时落地。

(2)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?

(3)演示:按教材要求做“牛顿管”实验。

3.总结归纳:

(1)牛顿管实验结论:质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下,下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象,引出自由落体运动的定义。

师:自由落体运动是一种什么运动呢?我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢?这样需要来证明才能确定。

2)指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。

提问:要证明是匀变速直线运动的方法?(方法一:利用连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。方法二:证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。)(设计说明:这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。)

3)分析频闪照片,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

(4)结论:自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动。

二、自由落体加速度

1.分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的。可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同。

2.让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值。并让学生比较与前面学到的g的数值大小,并强调这个重力加速度就是前面我们学到的常数g。

3.让学生根据匀变速运动的公式,推导出自由落体运动的公式:

,若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法由粗算一下自由落体加速度。

三、例题《北京晚报》报道:一小孩从15m高的楼层掉下,被下面的一位叔叔伸开双臂接住化险为夷,幸免于难,试求:

(1)该小孩在空中下落的时间为多少?(2)该叔叔接住小孩时,小孩的速度为多少?

四、课后探究

测自己的反应时间:(请学生说明这样测量的理由。并要求学生课后测量一下自己的反应时间。现场可测几个同学的反应时间。)

(设计说明:让学生自己参与,既活跃了课堂气氛,又让学生加深了印象,可以让学生在玩的过程中学到了知识,这样会收到很好的效果。)

六、引导学生小结

(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。

2.条件(1)只受重力作用。(2)从静止开始下落。

3.性质:初速度为零的匀加速直线运动。

(二)自由落体加速度

1.方向:竖直向下。2.大小:通常取g=9.8m/s,有时g=10m/s。

相关因素:(1)随纬度的增加而增大。(2)随高度的增加而减少。

七、教学反思

首先,本节课最重要是对一些科学研究方法的教学,若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学,则这堂还不能算是一堂成功的课。其次,在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去,这样让学生自己做实验探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多,也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。另外,这节课要注重把实验做好,如果实验不成功,这节课就如同让学生去死记几个结论了,效果不好。

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