2019-2020年高一物理 第二章 直线运动 八、自由落体运动(第一课时) 人教大纲版第一册.doc

2019-2020年高一物理 第二章 直线运动 八、自由落体运动(第一课时) 人教大纲版第一册从容说课本节研究一种典型的匀变速直线运动自由落体运动.该节教材把它的运动作为，a=g的匀加速直线运动的特例来处理，便于学生形成知识结构，避免死记公式，从而达到培养能力的目的.本节的教学目标定位如下： 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. 识什么是自由落体加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度的大小不同. 掌握自由落体运动的规律.本节的教学重点定位如下：自由落体运动的特点和规律.本节课的教学难点定位如下：对物体下落快慢和所受重力无关的理解.本节课结合演示实验，消除日常生活经验的影响，让学生边观察、边思考，体会物体下落的快慢跟哪些因素有关.同时，课本出现的频闪照片可以放大投影，也可以用课件模拟，引导学生理解频闪照片的物理意义，并利用匀变速直线运动的规律定量地求出自由落体的加速度.本节的教学程度设计如下：实例分析，导入新课演示实验，探究什么是自由落体运动及其规律通过研究频闪照片，探究有关重力加速度的问题课堂讨论，强化对知识点的理解.教学目标一、知识目标1.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.2.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同.3.掌握自由落体运动的特点和规律.二、能力目标培养学生的观察能力和推理能力.三、德育目标渗透研究自然规律的科学方法.教学重点自由落体运动的特点和规律.教学难点物体下落快慢和所受重力无关.教学方法实验观察法+合理推理+实验验证+归纳总结.教学用具实物投影仪、投影片、CAI课件、牛顿管、抽气机、羽毛、粉笔、硬币、软木塞、小玻璃球、铁架台、细绳、小球、剪刀（或打火机）.课时安排1课时教学过程投影本节课的学习目标1.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2.知道不同物体在同一地点自由下落时加速度相同，都是重力加速度g，方向竖直向下3.知道自由落体运动的公式为h=gt2，vt=gt，vt2gh，会应用这些公式解自由落体的有关问题.学习目标完成过程一、导入新课演示装置如图，用细绳悬挂的小球处于静止状态.教师提问悬线烧断（或剪断）后小球的运动情况如何？学生活动思考与讨论并猜想v0=0，小球竖直落下演示将细绳烧断，提醒同学们注意观察.学生活动观察现象并得出结论小球下落时做v0=0的竖直方向的直线运动.过渡引言今天我们就来深入地认识这一运动 自由落体运动.二、新课教学自由落体运动演示实验一铁片和等面积的纸片下落.可观察到什么现象？学生活动观察现象并回答：铁片下落的快.教师引导为什么铁片下落的快？学生等面积的铁片和纸片相比，铁片要重得多.教师这说明什么？学生重的物体下落得快.过渡引言重的物体下落得快是我们的一种生活经验，真的是这样吗？演示实验二取二张相同的纸，剪去其中的一张的一部分然后揉成团，再让它们同时下落.可观察到什么现象？学生活动观察现象并回答轻的物体下落快.教师引导学生思考为什么会有两种不同的观点呢？演示实验三取二张相同的纸，把其中一张揉成团，再让它们同时下落，可观察到什么现象？学生活动观察现象并回答：纸团先落地.教师提问等重的物体为什么下落快慢不同呢？学生思考与讨论总结上面三个演示实验得到的三个结论并进行分析.物体下落的快慢与重力大小无关.物体下落快慢不同可能是空气阻力的影响.演示实验四牛顿管实验（可先用CAI课件模拟）把羽毛、粉笔头、纸片、硬币等放到牛顿管中（管口处），把管口塞住后，把管迅速由水平位置转到竖直位置，即：使管口向上，观察所看到的现象.学生活动观察实验现象并回答.不同物体下落的快慢不同.演示实验五在上述实验中，当管口塞住后，用抽气机把牛顿管中的空气抽空，然后再迅速把牛顿管倒立.观察所看到的现象.学生活动观察实验现象并回答.不同物体几乎同时落到管底.教师引导学生分析在演示实验五中，不同物体几乎同时落体，是因为牛顿管内的空气被抽气机抽走，不同物体在下落时几乎不受空气阻力，因而下落的快慢几乎相同.猜想如果没有空气阻力，不同物体下落情况怎样？学生物体下落快慢应完全相同.教师实际生活中，没有空气阻力的情况是不存在的，在重力比空气阻力大得多的情况下，就可以忽略掉阻力的影响.巩固训练将甲、乙两物体从同一高度由静止释放，已知m甲m乙，空气阻力不能忽略，则A.甲一定先落地 B.乙一定先落地C.甲可能先落地 D.可能同时落地参考答案不能确定哪个物体受到空气阻力影响大，故都有可能，还可能同时落地，故应选CD.学生活动阅读课文相关内容出示思考题1.什么叫自由落体运动？什么情况下物体的运动可看作自由落体运动？2.自由落体运动的特点什么？（提示 ：可根据定义和频闪照片来判断）学生回答1.物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动.实际生活中，如果空气阻力可忽略不计时，物体从静止开始下落就可以看作是自由落体运动.2.由定义知：自由落体运动的初速度为0，即v0=0.观察频闪照片：在相等的时间间隔里位移越来越大，表明小球的速度越来越大，即小球在做加速运动.读出相邻两小球间的距离，发现：相邻的相等的时间间隔内的位移差s在误差允许范围内是一个恒量，故小球做匀变速直线运动.综上所述：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.过渡引言自由落体运动既然也是一种匀变速直线运动，那么怎样求出自由落体的加速度呢？出示思考题1.证明：同一地点，自由落体运动的加速度相同.2.试通过频闪照片求出小球自由下落时的加速度.（频闪照片的闪光频率为20 Hz）学生活动思考并解答1.证明：设甲、乙两物体从同一高度下落，若不考虑空气阻力，则甲、乙都做自由落体运动.由位移公式：s甲=a甲t甲2 s乙=a乙t乙22.两物体下落高度相同.快慢相同，故s甲=s乙t甲=t乙联立以上四式解得：a甲=a乙即证：同一地点，自由落体运动的加速度相同.2.由前面得s=恒量，又s=aT2解得a=只要知道频闪照片的频率，求出时间间隔T，代入上式即可求得a.学生活动阅读课本有关内容出示思考题1.什么叫重力加速度？2.重力加速度的方向如何？3.影响重力加速度大小的因素有哪些？4.通常的计算中，重力加速度通常取何值？学生活动解答思考题1.自由落体加速度叫做重力加速度，通常用g来表示.2.重力加速度的方向总是竖直向下的.3.同一地点，重力加速度相同.地球上不同地方，重力加速度不同.从赤道到两极，重力加速度逐渐增大.4.通常计算中g取9.8 m/s2，更粗略的计算中，g还可取10 m/s2.拓展重力加速度的大小还和高度有关.高度越高，重力加速度就越小.学生活动 讨论自由落体运动的运动性质.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动. 结合匀速直线运动的规律，你能推导出自由落体运动的规律吗？匀变速直线运动的一般规律自由落体运动速度公式t=O+att=gt位移公式S=Ot+at2h=gt2位移速度关系t2-O2=2ast2=2gh平均速度公式推论s=aT2s=gT2实验探究做课本38的做一做：测定反应时间.要求每两人一组. 投影：在测定反应时间内，甲用一只手在木尺下部作握住木尺的准备，当看到乙同学放手时，他立即握住木尺.如果测出木尺下降的高度为11.cm，请你计算甲同学的反应时间.（g取10m/s2）学生在投影仪上实物展示解：根据自由落体运动的位移公式s=gt2得：t=s=0.15s.巩固训练为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2 s后听到石块落向水面的声音，求井口到水面的大约深度.（不考虑声音传播所用的时间）参考答案h=gt2=9.822 m=19.6 m评析拓展1.物理公式描述的是物体的运动规律，而不是简单的“数”间的联系.2.依赖于某一物理过程，可以用测量时间的办法来求得空间的尺寸.对这种测量变换的物理思想要有所了解.课堂讨论 物体只在重力作用下的运动，一定是自由落体运动吗？ 自由落体运动为什么是匀变速直线运动？ 自由落体运动有哪些规律？学生活动教师点拨物体做自由落体运动有两个条件：只受重力作用，并且初速变为零.因此，物体只在重力作用下的运动不一定是自由落体运动.因为自由落体运动的加速度恒为g，则自由落体运动是匀变速直线运动.初速度为零的匀变速直线运动的规律，自由落体运动都具有.三、小结投影小结思考题物体只在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动.2自由落体运动是 为零的 直线运动.在 地点，一切物体在自由落体中的加速度都 ,这个加速度叫自由落体加速度，也叫做 ，常用符号 来表示.重力加速度的方向总是 向下的，它的大小可以用 方法来确定.在地球上不同的地方，重力加速度的大小是 的，通常的计算中，可以把g取作 m/s2,在粗略的计算中，还可以把g取作 m/s2.四、作业1.课本作业P38练习八（3、4）2.做一做测定反应时间的小实验.3.阅读课后“阅读材料”.4.思考题系一重物的气球，以4 m/s的速度匀速上升，当离地9 m时绳断了，求重物的落地时间t.(g=10 m/s2)参考答案解析：绳断后，由于惯性，重物仍具有向上的速度，所以它先减速上升，上升到最高点时速度为零，然后再做自由落体运动.上升阶段：a=-g v0=4 m/s vt=0由vt=v0+at得：t1=0.4 s由s=v0t+at2得:s1=v0t1-gt12=0.8 m下降阶段：重物做自由落体h=s1+s2=9.8 m由h=gt2得t2=1.4 s故重物落地的时间：t=t1+t2=1.4 s+0.4 s=1.8 s五、板书设计六、本节优化训练设计1.关于自由落体的加速度g，下列说法中正确的是（）A.重的物体的g值大B.g值在任何地方一样大C.g值在赤道处大于南北两极处D.同一地点轻重物体的g值一样大2.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）A.自由落体运动就是物体沿竖直方向下落的运动B.自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动C.自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生D.在有空气阻力时，只要空气阻力不变，物体仍可做自由落体运动3.小球从高h处落下，则小球下落到距地面处的速度跟下落一半时间的速度之比（）A.11B.1C.1D.124.从某处释放一粒石子，经过2 s后再从同一地点释放另一粒石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将（）A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大，有时减小5.物体由屋顶自由下落，经过最后2 m所用的时间是0.15 s，则屋顶高度约为（）A.10 mB.12 mC.14 mD.15 m6.自由下落的物体经过A、B两点的速度分别是5 m/s和10 m/s，取g=10 m/s2，则A、B两点的高度差是_ m，通过这段路程所用的时间是_.7.一物体从高处A点自由落下，经B点到C点，已知B点的速度是经C点速度的3/4，B、C间距离是7 m,则AC间距离是_ .（g=10 m/s2)8.两个物体用长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，后下落物体的下落时间是_.（g=9.8 m/s2)9.从离地面高500 m的高空自由下落一个小球，取g=10 m/s2,求：（1）经过多少时间落到地面；（2）落下一半位移的时间.（3）从开始下落时刻起，在第1 s内的位移和最后1 s内的位移.10.一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球.当第11个小球刚从井口下落时，第1个小球恰好到达井底.则相邻两小球开始下落的时间间隔为多少秒？这时第3个小球和第5个小球相距多远？参考答案1.D 2.BC3.C（提示：v中=）4.B(提示：h=g(t+2)2-gt2=2g(t+1)5.A(提示:t=6.3.75 m,0.5 s7.16 m(提示：sAC=,sBC=8.0.5 s(提示:l=g(t+1)2-gt2)9.解析：(1)由h=gt2得落地时间t= s=10 s（2）由h=gt2得t= s=7.07 s(3)第1 s内的位移s1=gt12=1012 m=5 m前9 s内的位移s9=gt92=1092 m=405 m.最后1 s内的位移s=h-s9=(500-405) m=95 m.10.解析：(1)由h=g(10t)2得t= s=0.5 s（2）h3=g(8t)2 h5=g(6t)2所以h=h3-h5=g.28t2=35 m