3.3匀变速直线运动实例——自由落体运动

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2022-09-22
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3.3匀变速直线运动实例——自由落体运动教学目标（一）知识与技能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。（二）过程与方法1、会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。2、会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。（三）情感态度与价值观1、通过指导学生探究，调动学生积极参与讨论，培养学生学习物理的浓厚兴趣。2、渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。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。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。教学过程（一）、引入不同的物体下落快慢是否一样呢？物体下落的快慢由哪些量决定？（二）、新课教学一、科学探究演示实验1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放，结果金属片先着地。教师不发表意见，继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。2、将刚才的纸片紧紧捏成一团，再次与硬币同时释放，结果两者几乎同时落地。3、将两个完全一样的纸片，一个捏成团，一个平展，则纸团下落快。物体下落快慢是由质量决定吗？（不是的）那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢？（应该是空气阻力）猜想如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力，那么在没有空气阻力，物体的下落快慢应该是一样的，这种猜想是不是正确呢？验证牛顿管实验：课本45页——实验与探究刚才的实验现象验证了我们的猜想，在没有空气阻力即物体只受重力的情况下，所有物体由静止下落的快慢是一样的。1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放，它们同时落在月球表面，这是通过电视转播过的。二、自由落体运动物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落，它的受力情况有什么特点？（没有空气阻力，则物体只受重力。）物理学中把这种只受重力作用，由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。1、自由落体运动：在只受重力的情况下，由静止开始下落的运动。我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗？（不是，因为在地球表面大气层内，没有空气的情况是不存在的。）但我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。2、自由落体运动的特点不同物体在同一地点，同一高度，同时自由下落，则同时落地。3、自由落体运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。(判断方法第四点讲)三、自由落体运动的加速度（重力加速度g）1、在不同位置的重力加速度。课本47页——信息窗结论：在地球上不同地点，g的值略有不同。g随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减小。一般取g=9.8m/s22、同一地点，自由落体运动的加速度都相同。3、大小：一般取g=9.8m/s4、方向：竖直向下。5、自由落体运动公式2匀变速直线运动规律自由落体运动规律V=v0+at2v=gt2s=v0t+1/2ath=1/2gtvt2-v02=2asv2=2gh 匀变速直线运动的推论，初速度为0的匀变速直线运动的比例式对自由落体运动也可以用。四、测定重力加速度的方法1、打点计时器利用打点计时器，让物体和纸带连接一起下落做自由落体运动，通过对纸带的分析和测量，根据△h是否为恒量，可判断自由落体运动是否为匀变速直线运动，并可由△h=gT2求出重力加速度g，也可由vtvs求出物体在某一位置时的速度，由vtv0gt求出重力加2t速度g。2、频闪照相频闪照相机可间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动物体各个时刻的位置。根据△h是否为恒量，可判断自由落体运动是否为匀变速直线运动，并可由△h=gT2求出重vvs力加速度g，也可由t求出物体在某一位置时的速度，由2tvtv0gt求出重力加速度g。3、滴水法在水龙头下方放一个盘，调节水龙头使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头开始下落，并如此持续滴下去。用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h，再测出每滴水下落的时间t，（方法是：当听到某一滴水滴落到盘上的同时，开启秒表开始计时，之后每落下一滴水依次数1、2、3、⋯⋯当数到n时按下秒表停止计时，则水滴下落的时间为t=T/n122h2n2h。，由g得h2gtTt22为减少实验误差，可改变高度h，计算出几个重力加速度g的值，然后取平均值。或由h-T2图象求出重力加速度的值。（三）、典例剖析80m空中自由落下，g=10m/s2，例、质量为2kg的小球从离地面求：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。解：1、sv0t1at28000.510t2t4s22、sv0t1at2055m2vv3.535m/ssvt35m 3、连续相等时间位移之比1：3，则位移为80120m4自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与时间关系是怎样的？学生总结：vtgt:h1gt2:vt22gh:hvtt22例1、例2、例3（四）、作业布置《课后实践导练》查看更多

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