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高一自由落体运动教案

时间:2022-12-29 17:54:50 教案大全 我要投稿
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高一自由落体运动教案

  作为一名人民教师,通常会被要求编写教案,编写教案有利于我们科学、合理地支配课堂时间。快来参考教案是怎么写的吧!以下是小编为大家整理的高一自由落体运动教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

高一自由落体运动教案

高一自由落体运动教案1

  一、自由落体运动

  1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

  思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

  在空气中与在真空中的区别是,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,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.

  2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

  (1)有空气阻力时,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形状不同,但它们下落的快慢相同.

  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相同.

  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,重力加速度越大.

  三、自由落体运动的运动规律

  因为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基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情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

  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 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

  探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.

  问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

  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 下列说法错误的是

  A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

  B.若空气阻力不能忽略,则一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.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

  精析:此题主要考查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始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;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,但不一定是自由落体运动.

  答案:ABCD

  例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的'水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概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?

  精析:粗略估计时,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,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

  例3 一自由下落的物体最后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:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为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 ①

  h-25= g(t-1)2 ②

  由①②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,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解.

  自主广场

  基础达标

  1.在忽略空气阻力的情况下,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,两石块具有相同的速度、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1∶3∶5

  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.2∶1 D.4∶1

  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,以下说法正确的是

  A.下落1 s末,它们的速度相同

  B.各自下落1 m时,它们的速度相同

  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,求小球落地前最后1 s内的位移.

  答案:35 m

  综合发展

  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,第二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处有一观察点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

高一自由落体运动教案2

  一、教学目标

  1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

  2、明确物体做自由落体运动的条件

  3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

  4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

  5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

  二、重点难点

  理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

  掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

  三、教学方法

  实验—观察—分析—总结

  四、教具

  牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

  五、教学过程

  (一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

  vt=at

  s =at2/2

  vt2 =2as

  (二)、自由落体运动

  演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.

  结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

  提问:解释观察的现象

  显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

  假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

  演示2:牛顿管实验

  自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

  显然物体做自由落体运动的条件是:

  (1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

  (2) 从静止开始下落

  实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

  (三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

  学生分组实验(每二人一组)

  将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

  运用该纸带分析重锤的`运动,可得到:

  1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

  2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

  (四)自由落体加速度

  1、学生阅读课文

  提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

  2、重力加速度的大小有什么规律?

  (1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

  (2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

  (3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

  (五)自由落体运动的规律

  vt=gt

  h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

  vt2=2gh

  注意式中的h是指下落的高度

  (六)课外作业

  1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

  2、教材第38页练习八(1)至(4)题

高一自由落体运动教案3

  教学目的

  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.理解什么是自由落体运动的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方重力加速度大小不同。

  3.掌握自由落体运动的规律。

  重点:自由落体运动的.特点

  新课教学:

  让学生先自学后提出问题

  1.人们通常是怎样看待自由落体运动的?

  物体下落的快慢是由它们的重量的大小决定,重的物体下落快,轻的物体下落慢,(可以通过演示纸片和粉笔头来加以说明)。

  这种看法正确么?错在什么地方?(轻的物体受到的阻力大,重的物体受到的阻力小上述说法不正确)。

  2.在没有空气阻力的空间物体下落的快慢如何呢?

  演示:⑴.粉笔头和小纸团下落

  ⑵.牛顿管(也叫钱毛管)

  实验说明了什么?(不同物体下落快慢相同)

  结论: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。

  强调:⑴.这种运动发生在真空中。

  ⑵.若空气阻力很小,可忽略时,也可看作自由落体运动。

  3.自由落体运动是一个什么性质的运动呢?

  回顾前面所学知识,怎样判断一个运动是否是匀变速运动呢?(△S=常数)

  下面分析课本上的闪光照片

  ⑴.测出小球的位置坐标X

  ⑵.计算出相邻两个小球间的距离S

  ⑶.计算出相邻相等时间内的位移之差△S

  比较各个△S可见都接近于2,若忽略误差,可见△S相等,等于常数.即自由落体运动是一个匀变速运动.

  由于初速度为零,所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.

  4.自由落体加速度大小、方向。

  不同物体在同一地点,从同一高度同时自由下落,同时到达地面。由S=

  可知,加速度大小相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g表示。

  重力加速度的方向总是竖直向下的。

  大小:不同地方数值不同。如课本表格所示,由表中可见,重力加速度g随纬度的升高而增大。

  通常计算时:g=9.8m/s 2

  粗略计算时:g=10m/s 2

  5.自由落体运动的规律

  因为自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以其规律都适用于自由落体运动,就是把a变成g,其公式如下:

  Vt=gt

  S=

  Vt 2 =2gs

高一自由落体运动教案4

  重点与剖析

  一、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。

  思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

  在空气中与在真空中的区别是,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,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同。

  2、不同物体的下落快慢与重力大小的关系

  (1)有空气阻力时,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形状不同,但它们下落的快慢相同。

  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相同。

  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,重力加速度越大。

  三、自由落体运动的运动规律

  因为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基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情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

  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自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动。

  探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法。

  问题3地球上的不同地点,物体做自由落体运动的.加速度相同吗?

  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下列说法错误的是

  A。从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

  B。若空气阻力不能忽略,则一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。满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

  精析:此题主要考查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始下落的运动。选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;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,但不一定是自由落体运动。

  答案:ABCD

  例2小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概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?

  精析:粗略估计时,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,所以在学习中要注重理论联系实际。分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析。

  例3一自由下落的物体最后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:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为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 ①

  h—25= g(t—1)2 ②

  由①②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,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解。

  自主广场

  基础达标

  1、在忽略空气阻力的情况下,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,两石块具有相同的速度、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1∶3∶5

  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、1∶2

  B、1∶1

  C、2∶1

  D、4∶1

  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,以下说法正确的是

  A、下落1 s末,它们的速度相同

  B、各自下落1 m时,它们的速度相同

  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,求小球落地前最后1 s内的位移。

  答案:35 m

  综合发展

  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,第二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处有一观察点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

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