自由落体运动物理教案6篇.doc
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1、 自由落体运动物理教案6篇自由落体运动物理教案1 一、自由落体运动 1.定义:物体只在重力作用下从静止开头下落的运动. 思索:不同的物体,下落快慢是否一样?为什么物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况不同? 在空气中与在真空中的区分是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了. 在真空中,全部的物体都只受到重力,同时由静止开头下落,都做自由落体运动,快慢一样. 2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系 (1)有空气
2、阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快. (2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和外形不同,但它们下落的快慢一样. 3.自由落体运动的特点 (1)v0=0 (2)加速度恒定(a=g). 4.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.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示. 2.自由落体加速度的方向总是竖直向下. 3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都一样. 4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同. 规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力
3、加速度越大. 三、自由落体运动的运动规律 由于自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的根本公式及其推论都适用于自由落体运动. 1.速度公式:v=gt 2.位移公式:h= gt2 3.位移速度关系式:v2=2gh 4.平均速度公式: = 5.推论:h=gT2 问题与探究 问题1 物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况一样吗?你有什么假设与猜测? 探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些. 问题2 自由落体是一种抱负化
4、模型,请你结合实例谈谈什么状况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动. 探究思路:回忆第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,依据讨论问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽视其次要因素,建立一种抱负化的模型,使简单的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学讨论方法. 问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度一样吗? 探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小. 典题与精析 例1 以下说法错误的选项是 A.从静止开头下落的物体肯定做自由落体运动 B.若空气
5、阻力不能忽视,则肯定是重的物体下落得快 C.自由落体加速度的方向总是垂直向下 D.满意速度跟时间成正比的下落运动肯定是自由落体运动 精析:此题主要考察自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开头下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽视不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不肯定是自由落体运动. 答案:ABCD 例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进展观看,发觉根本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估量出自家房子的也许高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗? 精
6、析:粗略估量时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得. 答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则: vt=gt=101.5 m/s=15 m/s h= gt2= 101.52 m=11.25 m. 绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注意理论联系实际.分析问题要从实际动身,各种因素是否对结果产生影响都应详细分析. 例3 一自由下落的物体最终1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2) 精析:此题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最终1 s的位移为25 m,假如假设物体全程时间为t,全
7、程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t. 答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有: h= gt2 h-25= g(t-1)2 由解得:h=45 m,t=3 s 所以,物体从离地45 m高处落下. 绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,查找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解. 自主广场 根底达标 1.在忽视空气阻力的状况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则 A.在落地前的任一时刻,两石块具有一样的速度、位移和加速度 B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢 C.两石块在下落过程中
8、的平均速度相等 D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为135 答案:ACD 2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落,则在下落过程中 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 答案:AD 3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是 A. 2 B. 1 C.21 D.41 答案:B 4.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是 A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动 答案:D 5.A物体的质量是B物体质
9、量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的选项是 A.下落1 s末,它们的速度一样 B.各自下落1 m时,它们的速度一样 C.A的加速度大于B的加速度 D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度 答案:AB 6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最终1 s内的位移. 答案:35 m 综合进展 7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,其次个物体下落的时间是多长? 答案:0.5 s 8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗
10、口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2) 答案:2.28 m 9.如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观看点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间. (g取10 m/s2) 图2-4-1 答案:1 s 自由落体运动物理教案2 教学目标 学问目标 1、知道什么是自由落体运动。 2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值。 3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题。 力量目标 调动学生积极参加争论的兴趣,培育规律思维力量及表述。 教学建议 教材分析 教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的
11、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,这表达了物理学从简洁问题入手,用抱负化的方法处理实际问题的方法。讨论自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的具体分析,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,援引伽利略的讨论结果,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,重力加速度的叙述,也比拟适合学生的思维习惯,依据试验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实。由知它们的加速度必一样,所以本节课的重点和关键是做好试验和推理分析。 教法建议 可以根据教材安排的挨次,在讲解的同时,通过试验,边讲边议,假如学生条件许可
12、,可实行争论式的教法。 教学设计例如 教学重点:熟悉自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题。 教学难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为。 主要设计: 一、自由落体运动 方案一 1、思索与争论: (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?(演示一团棉花和一块石头下落的现象) (3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落状况) 2、分析引导: (1)上述试验现象是由于有空气阻力存在使现象变得简单,(教师指出) (2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时
13、下落的现象。 (3)提问:假如没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何? (4)演示:按教材要求做“牛顿管”试验。 3、分析与小结: (1)分析“牛顿管”试验的特点,引出自由落体运动的定义。 (2)展现课件“自由落体运动的频闪效果” (3)分析频闪效果,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。 方案二 1、教师提出我们要讨论一种见得特别多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快? 2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观看到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时
14、轻的物体下落快”(协作演示) 3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,熟悉到从“重的物体下落快”会导出冲突的结论。 4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得简单。 5、教师问:我们应当怎样讨论物体的下落运动?引导学生想到讨论问题应从简洁到简单,因此应首先讨论没有空气阻力时物体的下落状况。指出可依据试验来讨论。 6、演示:“牛顿管试验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢一样。 7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自
15、由落体运动,轻重不同的物体自由下落快慢一样。 8、展现课件“自由落体运动的频闪效果”,总结特点:自由落体运动是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)所用时间总是一样的。可知:这些初速度为零的匀加速运动,在一样时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必一样。 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。 3、让学生依据匀变速运动的公式,推导出自由落体运动的公式: 若学生根底较好,可依据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度。 探究活动 滴水法测重力加
16、速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度。请思索:为什么不只测出一滴水下落的时间即开头计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度。 自由落体运动物理教案3 【教学目的】: 1、通过观看现象,了解分析物理规律的方法。 2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。 3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不
17、同。 4、把握自由落体运动的规律。 【器材及方法】: 1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管 2、方法:通过小试验和规律推理启发式教学。 【重点与难点】: 不同物体下落的加速度都是重力加速度。 【教学过程】: 一、什么是自由落体运动。 如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。问题:不同的物体下落的快慢是否一样呢? 试验争论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落,哪个先落地?(动手做) 现象:粉笔先落地。感觉:重的物体先落地。 试验争论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地? 现象:钩码先落地
18、。感觉:重的物体先落地。 试验争论3、把小纸片揉成团再重做试验争论2。 现象:两者差不多同时落地。 问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关? 首先我们来用一种奇妙的推理方法来进展推理:(争论) 1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。 2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。 3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。) 4、这与重的物体先落地的结论冲突。试验:用牛顿管做试验,大家看到:真
19、空管内的外形质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。 结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹冲突的主要方面,由试验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点: 二、自由落体运动的特点:物体只在重力作用下从静止开头下落的运动叫做自由落体运动。 1、条件: 、物体只受重力作用; 、从静止开头下落。 2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。 3、运动规律:由于物体只受重力,据有:假如在一样地区,不同的物体的重力加速度都一样,则它们的运动速度和从同高度下落至
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