2022年人教版高中物理必修1 第2章第5节 自由落体运动（教案）

2022年人教版高中物理必修1 第2章第5节 自由落体运动（教案）【知识与技能】1、理解自由落体运动，理解是重力加速度，2、掌握自由落体运动的规律，3、培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。【过程与方法】通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。【情感态度与价值观】感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。【教学过程】重难点一、自由落体运动自由落体运动1. 定义: 物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。2. 特点:(1) v0 = 0 ，是加速运动；(2) 只受重力作用；(3) 轨迹是竖直直线。3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。对自由落体运动的理解1物体做自由落体运动的条件(1) 初速度为零；(2) 除重力之外不受其他力的作用。2自由落体运动是一种理想化模型(1)这种模型忽略了次要因素空气阻力，突出了主要因素重力。(在地球上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动。)(2)当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。【典型例题】在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是()【答案】C重难点二、自由落体加速度自由落体加速度1. 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。也叫重力加速度，通常用g 表示。2. 方向：竖直向下3.大小：通过多种方法用实验测定，在地球上的不同地方g不同，但变化很小。在一般计算中g取9.8 m/s2，近似取10 m/s2。自由落体加速度的理解1产生原因由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。2自由落体加速度的方向(1)方向竖直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。(2)由于地球是球体，各处重力加速度的方向并不相同3大小与所处地球上的位置及距地面的高度有关。(1)在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小。(2)在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变。通常情况下取g9.8m/s2或g10m/s2。【典型例题】关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A重的物体g大 B同一地点，轻、重物体的g值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大 Dg值在赤道处大于北极处【答案】B重难点三、自由落体的运动规律1自由落体运动的实质自由落体运动是初速度v00，加速度ag的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。2自由落体运动的规律自由落体运动是匀变速直线运动在v00、ag时的一个特例。所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。基本规律自由落体的运动规律4.关于自由落体运动的几个比例关系式(1)第1 s末，第2 s末，第3 s末，第n s末速度之比v1v2v3vn123n；(2)前1 s内，前2 s内，前3 s内，前n s内的位移之比h1h2h3hn149n2；(3)连续相等时间内的位移之比hhhhN135(2n1)；(4)连续相等位移所用时间之比t1t2t3tn1(1)()()自由落体运动的应用【典型例题】如图所示，竖直悬挂一根长15m的直杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落时，求杆：（1）经过多少时间到达A点，（2）杆通过A点的过程所需的时间。（g取10m/s2）【答案】（1）1s；（2）1s【解析】（1）因为杆离A点的距离为5m，故根据h=gt2，计算出到达A点的时间t=1s；（2）杆的上端到达A点的时间为t=2s；所以通过A点的时间为t=1s。