2019-2020年高一物理 第二章 直線運(yùn)動(dòng) 八、自由落體運(yùn)動(dòng)(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè).doc

2019-2020年高一物理 第二章 直線運(yùn)動(dòng) 八、自由落體運(yùn)動(dòng)(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè)從容說(shuō)課本節(jié)研究一種典型的勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng).該節(jié)教材把它的運(yùn)動(dòng)作為，a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)處理，便于學(xué)生形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，避免死記公式，從而達(dá)到培養(yǎng)能力的目的.本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)定位如下： 理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng). 識(shí)什么是自由落體加速度，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. 掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)定位如下：自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律.本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)定位如下：對(duì)物體下落快慢和所受重力無(wú)關(guān)的理解.本節(jié)課結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，消除日常生活經(jīng)驗(yàn)的影響，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，體會(huì)物體下落的快慢跟哪些因素有關(guān).同時(shí)，課本出現(xiàn)的頻閃照片可以放大投影，也可以用課件模擬，引導(dǎo)學(xué)生理解頻閃照片的物理意義，并利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律定量地求出自由落體的加速度.本節(jié)的教學(xué)程度設(shè)計(jì)如下：實(shí)例分析，導(dǎo)入新課演示實(shí)驗(yàn)，探究什么是自由落體運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律通過(guò)研究頻閃照片，探究有關(guān)重力加速度的問(wèn)題課堂討論，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解.教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).2.知道什么是自由落體的加速度，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.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律.二、能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和推理能力.三、德育目標(biāo)滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法.教學(xué)重點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律.教學(xué)難點(diǎn)物體下落快慢和所受重力無(wú)關(guān).教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)觀察法+合理推理+實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證+歸納總結(jié).教學(xué)用具實(shí)物投影儀、投影片、CAI課件、牛頓管、抽氣機(jī)、羽毛、粉筆、硬幣、軟木塞、小玻璃球、鐵架臺(tái)、細(xì)繩、小球、剪刀（或打火機(jī)）.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程投影本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)2.知道不同物體在同一地點(diǎn)自由下落時(shí)加速度相同，都是重力加速度g，方向豎直向下3.知道自由落體運(yùn)動(dòng)的公式為h=gt2，vt=gt，vt2gh，會(huì)應(yīng)用這些公式解自由落體的有關(guān)問(wèn)題.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程一、導(dǎo)入新課演示裝置如圖，用細(xì)繩懸掛的小球處于靜止?fàn)顟B(tài).教師提問(wèn)懸線燒斷（或剪斷）后小球的運(yùn)動(dòng)情況如何？學(xué)生活動(dòng)思考與討論并猜想v0=0，小球豎直落下演示將細(xì)繩燒斷，提醒同學(xué)們注意觀察.學(xué)生活動(dòng)觀察現(xiàn)象并得出結(jié)論小球下落時(shí)做v0=0的豎直方向的直線運(yùn)動(dòng).過(guò)渡引言今天我們就來(lái)深入地認(rèn)識(shí)這一運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng).二、新課教學(xué)自由落體運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)一鐵片和等面積的紙片下落.可觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生活動(dòng)觀察現(xiàn)象并回答：鐵片下落的快.教師引導(dǎo)為什么鐵片下落的快？學(xué)生等面積的鐵片和紙片相比，鐵片要重得多.教師這說(shuō)明什么？學(xué)生重的物體下落得快.過(guò)渡引言重的物體下落得快是我們的一種生活經(jīng)驗(yàn)，真的是這樣嗎？演示實(shí)驗(yàn)二取二張相同的紙，剪去其中的一張的一部分然后揉成團(tuán)，再讓它們同時(shí)下落.可觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生活動(dòng)觀察現(xiàn)象并回答輕的物體下落快.教師引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)有兩種不同的觀點(diǎn)呢？演示實(shí)驗(yàn)三取二張相同的紙，把其中一張揉成團(tuán)，再讓它們同時(shí)下落，可觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生活動(dòng)觀察現(xiàn)象并回答：紙團(tuán)先落地.教師提問(wèn)等重的物體為什么下落快慢不同呢？學(xué)生思考與討論總結(jié)上面三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)得到的三個(gè)結(jié)論并進(jìn)行分析.物體下落的快慢與重力大小無(wú)關(guān).物體下落快慢不同可能是空氣阻力的影響.演示實(shí)驗(yàn)四牛頓管實(shí)驗(yàn)（可先用CAI課件模擬）把羽毛、粉筆頭、紙片、硬幣等放到牛頓管中（管口處），把管口塞住后，把管迅速由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置，即：使管口向上，觀察所看到的現(xiàn)象.學(xué)生活動(dòng)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并回答.不同物體下落的快慢不同.演示實(shí)驗(yàn)五在上述實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)管口塞住后，用抽氣機(jī)把牛頓管中的空氣抽空，然后再迅速把牛頓管倒立.觀察所看到的現(xiàn)象.學(xué)生活動(dòng)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并回答.不同物體幾乎同時(shí)落到管底.教師引導(dǎo)學(xué)生分析在演示實(shí)驗(yàn)五中，不同物體幾乎同時(shí)落體，是因?yàn)榕ｎD管內(nèi)的空氣被抽氣機(jī)抽走，不同物體在下落時(shí)幾乎不受空氣阻力，因而下落的快慢幾乎相同.猜想如果沒(méi)有空氣阻力，不同物體下落情況怎樣？學(xué)生物體下落快慢應(yīng)完全相同.教師實(shí)際生活中，沒(méi)有空氣阻力的情況是不存在的，在重力比空氣阻力大得多的情況下，就可以忽略掉阻力的影響.鞏固訓(xùn)練將甲、乙兩物體從同一高度由靜止釋放，已知m甲m乙，空氣阻力不能忽略，則A.甲一定先落地 B.乙一定先落地C.甲可能先落地 D.可能同時(shí)落地參考答案不能確定哪個(gè)物體受到空氣阻力影響大，故都有可能，還可能同時(shí)落地，故應(yīng)選CD.學(xué)生活動(dòng)閱讀課文相關(guān)內(nèi)容出示思考題1.什么叫自由落體運(yùn)動(dòng)？什么情況下物體的運(yùn)動(dòng)可看作自由落體運(yùn)動(dòng)？2.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)什么？（提示 ：可根據(jù)定義和頻閃照片來(lái)判斷）學(xué)生回答1.物體只有在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng).實(shí)際生活中，如果空氣阻力可忽略不計(jì)時(shí)，物體從靜止開(kāi)始下落就可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng).2.由定義知：自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度為0，即v0=0.觀察頻閃照片：在相等的時(shí)間間隔里位移越來(lái)越大，表明小球的速度越來(lái)越大，即小球在做加速運(yùn)動(dòng).讀出相鄰兩小球間的距離，發(fā)現(xiàn)：相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差s在誤差允許范圍內(nèi)是一個(gè)恒量，故小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng).綜上所述：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).過(guò)渡引言自由落體運(yùn)動(dòng)既然也是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么怎樣求出自由落體的加速度呢？出示思考題1.證明：同一地點(diǎn)，自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同.2.試通過(guò)頻閃照片求出小球自由下落時(shí)的加速度.（頻閃照片的閃光頻率為20 Hz）學(xué)生活動(dòng)思考并解答1.證明：設(shè)甲、乙兩物體從同一高度下落，若不考慮空氣阻力，則甲、乙都做自由落體運(yùn)動(dòng).由位移公式：s甲=a甲t甲2 s乙=a乙t乙22.兩物體下落高度相同.快慢相同，故s甲=s乙t甲=t乙聯(lián)立以上四式解得：a甲=a乙即證：同一地點(diǎn)，自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度相同.2.由前面得s=恒量，又s=aT2解得a=只要知道頻閃照片的頻率，求出時(shí)間間隔T，代入上式即可求得a.學(xué)生活動(dòng)閱讀課本有關(guān)內(nèi)容出示思考題1.什么叫重力加速度？2.重力加速度的方向如何？3.影響重力加速度大小的因素有哪些？4.通常的計(jì)算中，重力加速度通常取何值？學(xué)生活動(dòng)解答思考題1.自由落體加速度叫做重力加速度，通常用g來(lái)表示.2.重力加速度的方向總是豎直向下的.3.同一地點(diǎn)，重力加速度相同.地球上不同地方，重力加速度不同.從赤道到兩極，重力加速度逐漸增大.4.通常計(jì)算中g(shù)取9.8 m/s2，更粗略的計(jì)算中，g還可取10 m/s2.拓展重力加速度的大小還和高度有關(guān).高度越高，重力加速度就越小.學(xué)生活動(dòng) 討論自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng). 結(jié)合勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，你能推導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律嗎？勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)速度公式t=O+att=gt位移公式S=Ot+at2h=gt2位移速度關(guān)系t2-O2=2ast2=2gh平均速度公式推論s=aT2s=gT2實(shí)驗(yàn)探究做課本38的做一做：測(cè)定反應(yīng)時(shí)間.要求每?jī)扇艘唤M. 投影：在測(cè)定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，甲用一只手在木尺下部作握住木尺的準(zhǔn)備，當(dāng)看到乙同學(xué)放手時(shí)，他立即握住木尺.如果測(cè)出木尺下降的高度為11.cm，請(qǐng)你計(jì)算甲同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間.（g取10m/s2）學(xué)生在投影儀上實(shí)物展示解：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式s=gt2得：t=s=0.15s.鞏固訓(xùn)練為了測(cè)出井口到井里水面的深度，讓一個(gè)小石塊從井口落下，經(jīng)過(guò)2 s后聽(tīng)到石塊落向水面的聲音，求井口到水面的大約深度.（不考慮聲音傳播所用的時(shí)間）參考答案h=gt2=9.822 m=19.6 m評(píng)析拓展1.物理公式描述的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而不是簡(jiǎn)單的“數(shù)”間的聯(lián)系.2.依賴(lài)于某一物理過(guò)程，可以用測(cè)量時(shí)間的辦法來(lái)求得空間的尺寸.對(duì)這種測(cè)量變換的物理思想要有所了解.課堂討論 物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，一定是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？ 自由落體運(yùn)動(dòng)為什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？ 自由落體運(yùn)動(dòng)有哪些規(guī)律？學(xué)生活動(dòng)教師點(diǎn)撥物體做自由落體運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)條件：只受重力作用，并且初速變?yōu)榱?因此，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)不一定是自由落體運(yùn)動(dòng).因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，則自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng).初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，自由落體運(yùn)動(dòng)都具有.三、小結(jié)投影小結(jié)思考題物體只在 作用下從 開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng).2自由落體運(yùn)動(dòng)是 為零的 直線運(yùn)動(dòng).在 地點(diǎn)，一切物體在自由落體中的加速度都 ,這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫做 ，常用符號(hào) 來(lái)表示.重力加速度的方向總是 向下的，它的大小可以用 方法來(lái)確定.在地球上不同的地方，重力加速度的大小是 的，通常的計(jì)算中，可以把g取作 m/s2,在粗略的計(jì)算中，還可以把g取作 m/s2.四、作業(yè)1.課本作業(yè)P38練習(xí)八（3、4）2.做一做測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的小實(shí)驗(yàn).3.閱讀課后“閱讀材料”.4.思考題系一重物的氣球，以4 m/s的速度勻速上升，當(dāng)離地9 m時(shí)繩斷了，求重物的落地時(shí)間t.(g=10 m/s2)參考答案解析：繩斷后，由于慣性，重物仍具有向上的速度，所以它先減速上升，上升到最高點(diǎn)時(shí)速度為零，然后再做自由落體運(yùn)動(dòng).上升階段：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下降階段：重物做自由落體h=s1+s2=9.8 m由h=gt2得t2=1.4 s故重物落地的時(shí)間：t=t1+t2=1.4 s+0.4 s=1.8 s五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.關(guān)于自由落體的加速度g，下列說(shuō)法中正確的是（）A.重的物體的g值大B.g值在任何地方一樣大C.g值在赤道處大于南北兩極處D.同一地點(diǎn)輕重物體的g值一樣大2.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體沿豎直方向下落的運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)只有在沒(méi)有空氣的空間里才能發(fā)生D.在有空氣阻力時(shí)，只要空氣阻力不變，物體仍可做自由落體運(yùn)動(dòng)3.小球從高h(yuǎn)處落下，則小球下落到距地面處的速度跟下落一半時(shí)間的速度之比（）A.11B.1C.1D.124.從某處釋放一粒石子，經(jīng)過(guò)2 s后再?gòu)耐坏攸c(diǎn)釋放另一粒石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將（）A.保持不變B.不斷增大C.不斷減小D.有時(shí)增大，有時(shí)減小5.物體由屋頂自由下落，經(jīng)過(guò)最后2 m所用的時(shí)間是0.15 s，則屋頂高度約為（）A.10 mB.12 mC.14 mD.15 m6.自由下落的物體經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度分別是5 m/s和10 m/s，取g=10 m/s2，則A、B兩點(diǎn)的高度差是_ m，通過(guò)這段路程所用的時(shí)間是_.7.一物體從高處A點(diǎn)自由落下，經(jīng)B點(diǎn)到C點(diǎn)，已知B點(diǎn)的速度是經(jīng)C點(diǎn)速度的3/4，B、C間距離是7 m,則AC間距離是_ .（g=10 m/s2)8.兩個(gè)物體用長(zhǎng)9.8 m的細(xì)繩連接在一起，從同一高度以1 s的時(shí)間差先后自由下落，當(dāng)繩子拉緊時(shí)，后下落物體的下落時(shí)間是_.（g=9.8 m/s2)9.從離地面高500 m的高空自由下落一個(gè)小球，取g=10 m/s2,求：（1）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面；（2）落下一半位移的時(shí)間.（3）從開(kāi)始下落時(shí)刻起，在第1 s內(nèi)的位移和最后1 s內(nèi)的位移.10.一礦井深為125 m，在井口每隔一定時(shí)間自由下落一個(gè)小球.當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口下落時(shí)，第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底.則相鄰兩小球開(kāi)始下落的時(shí)間間隔為多少秒？這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距多遠(yuǎn)？參考答案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得落地時(shí)間t= s=10 s（2）由h=gt2得t= s=7.07 s(3)第1 s內(nèi)的位移s1=gt12=1012 m=5 m前9 s內(nèi)的位移s9=gt92=1092 m=405 m.最后1 s內(nèi)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