自由落體運動

1、自由落體運動自由落體運動 物理定律不能單靠物理定律不能單靠“思維思維”來獲得，還應致力于觀察和實來獲得，還應致力于觀察和實驗驗。 -普朗克普朗克前置作業(yè)前置作業(yè)1、說出勻變速直線運動的特征、說出勻變速直線運動的特征 有哪些？有哪些？（1）速度均勻變化（增加或減少）；）速度均勻變化（增加或減少）；（2）加速度恒定的直線運動；）加速度恒定的直線運動；（3）連續(xù)相等時間內(nèi)相鄰位移的差為常量；）連續(xù)相等時間內(nèi)相鄰位移的差為常量；（4）速度時間圖像為一條傾斜的直線。）速度時間圖像為一條傾斜的直線。2、如圖所示是某物體運動時得到一條點跡清晰的、如圖所示是某物體運動時得到一條點跡清晰的紙帶，已知打點計時器每

2、隔紙帶，已知打點計時器每隔0.02s打一個點，選擇打一個點，選擇了連續(xù)的了連續(xù)的a、b、c、d、e、f六個點作為計數(shù)點，六個點作為計數(shù)點，并對計數(shù)點進行測量的結(jié)果如圖。并對計數(shù)點進行測量的結(jié)果如圖。（1）判斷物體的運動性質(zhì)。）判斷物體的運動性質(zhì)。（2）求物體的加速度。）求物體的加速度。新課導入新課導入“最美媽媽最美媽媽” 20112011年年7 7月月2 2日下午日下午1 1點半左右，杭州濱江點半左右，杭州濱江區(qū)的區(qū)的聞濤社區(qū)聞濤社區(qū)的一處的一處住宅小區(qū)住宅小區(qū)內(nèi)，兩歲女內(nèi)，兩歲女孩突然從孩突然從1010樓高空墜落，眼看一出悲劇即樓高空墜落，眼看一出悲劇即將上演。將上演。剎那間，剛好路過的吳菊

3、萍毫不剎那間，剛好路過的吳菊萍毫不猶豫沖過去，徒手接了女孩，自己的左臂猶豫沖過去，徒手接了女孩，自己的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。但瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奮不顧身的這一接，女孩稚嫩是，由于她奮不顧身的這一接，女孩稚嫩的生命得救了。請問你能估算出孩子落地的生命得救了。請問你能估算出孩子落地時的速度嗎時的速度嗎？（假設每層樓高？（假設每層樓高3.0m）聽故事聽故事新課導入新課導入 如圖請一位同學用兩個手指如圖請一位同學用兩個手指捏住直尺頂端，你用一只手在直捏住直尺頂端，你用一只手在直尺下部做捏住直尺的準備，但手尺下部做捏住直尺的準備，但手的任何部位都不要碰到直尺，

4、記的任何部位都不要碰到直尺，記下這時手指在直尺上的位置。當下這時手指在直尺上的位置。當看到那位同學放開手時，你立即看到那位同學放開手時，你立即捏住直尺，測出直尺降落的高度，捏住直尺，測出直尺降落的高度，就可算出你的反應時間。你知道就可算出你的反應時間。你知道這其中的道理嗎？這其中的道理嗎？測測你的反應時間？測測你的反應時間？ 同學們要想解決以上問題，需要學習同學們要想解決以上問題，需要學習-“-“自由落體運動自由落體運動”的有關(guān)知識和方法。的有關(guān)知識和方法。新課導入新課導入新課教學新課教學 物體的下落運動是自然界物體的下落運動是自然界中一種常見的運動現(xiàn)象。中一種常見的運動現(xiàn)象。 演示：掛在線上

5、的重物，演示：掛在線上的重物，燒斷細線后的運動；從手中釋燒斷細線后的運動；從手中釋放的石塊的運動。讓學生觀察放的石塊的運動。讓學生觀察并引導學生再舉出一些實例。并引導學生再舉出一些實例。請說出：這些運動的共請說出：這些運動的共同特點是什么？同特點是什么？一、初探自由落體運動一、初探自由落體運動-建立概念建立概念（1）提出問題：不同的物體下落的快慢是否相同？）提出問題：不同的物體下落的快慢是否相同？（2 2）對比實驗：）對比實驗：演示演示1 1：一枚硬幣和一張紙片從同一高度自由下落，觀察：一枚硬幣和一張紙片從同一高度自由下落，觀察二者是否同時落地？二者是否同時落地？ 演示演示2 2：一張紙片和一

6、張紙片和一個紙團（等質(zhì)量）從同一高度自由一個紙團（等質(zhì)量）從同一高度自由下落，觀察二者是否同時落地？下落，觀察二者是否同時落地？演示演示3 3：一枚硬幣和一個紙團從同一高度自由下落，觀察：一枚硬幣和一個紙團從同一高度自由下落，觀察二者是否同時落地？二者是否同時落地？（3）猜想：如果沒有空氣的阻力，不同的物體下落的快）猜想：如果沒有空氣的阻力，不同的物體下落的快慢一樣慢一樣。新課教學新課教學（4 4）實驗驗證：演示牛頓管實驗）實驗驗證：演示牛頓管實驗新課教學新課教學（6）建立）建立自由落體運動的概念：自由落體運動的概念： 定義：物體只在重力作用下，從靜止開始定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下

7、落的運動，叫做自由落體運動。下落的運動，叫做自由落體運動。 條件：只受重力作用；從靜止開始下落。條件：只受重力作用；從靜止開始下落。新課教學新課教學（5）結(jié)論：在真空中，不同的物體下落的快慢一樣）結(jié)論：在真空中，不同的物體下落的快慢一樣 二、深入探究自由落體運動二、深入探究自由落體運動-明確性質(zhì)明確性質(zhì) （1 1）創(chuàng)設創(chuàng)設問題：自由落體運動的性質(zhì)如何呢？問題：自由落體運動的性質(zhì)如何呢？（2 2）學生學生猜想：可能是勻加速直線運動。猜想：可能是勻加速直線運動。（3 3）設計方案：）設計方案：一、一、應用打點計時器設計實驗應用打點計時器設計實驗二、頻閃照相二、頻閃照相新課教學新課教學打點計時器打點

8、計時器紙帶紙帶夾子夾子重物重物(4)(4)進行實驗與收集證據(jù)：進行實驗與收集證據(jù)：(5)分析與論證：分析與論證：參考方案：參考方案：方案一：如果方案一：如果x=at2為一恒量，則物體做勻加速直線為一恒量，則物體做勻加速直線運動。運動。方案二：作方案二：作v-t圖象，若為一條傾斜直線，則物體做勻圖象，若為一條傾斜直線，則物體做勻加速直線運動。加速直線運動。(6)歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：自由落體是初速度為零的勻加速直自由落體是初速度為零的勻加速直線運動線運動新課教學新課教學三、擴展探究三、擴展探究-測定自由落體加速度測定自由落體加速度 提出問題：提出問題：（1）什么是自由落體加速度？）什么是自由落體加

9、速度？（2）如何測定自由落體加速度？請設計方案。）如何測定自由落體加速度？請設計方案。 方案一：利用方案一：利用x=gt2, 求加速度求加速度g= x/t2; 方案二：利用方案二：利用v-t圖象，求加速度圖象，求加速度g=斜率斜率k.（3）自由落體加速度的方向如何？大小是多少？）自由落體加速度的方向如何？大小是多少？（4）認真閱讀課本，分析表中數(shù)據(jù)，重力加速度大小有什）認真閱讀課本，分析表中數(shù)據(jù)，重力加速度大小有什么規(guī)律？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？么規(guī)律？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？新課教學新課教學一些地點的重力加速度一些地點的重力加速度 地點地點 緯度緯度 重力加速度重力加速度 赤道赤道 00 9

10、.780 廣州廣州 23006/ 9.788 武漢武漢 30033/ 9.794 上海上海 31012/ 9.794 東京東京 35043/ 9.798 北京北京 39056/ 9.801 紐約紐約 40040/ 9.803 莫斯科莫斯科 55045/ 9.816 北極北極 900 9.832新課教學新課教學歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：（1）定義：在同一地點）定義：在同一地點,一切物體自由下落的加一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，也叫重力加速度（符號：也叫重力加速度（符號：g）.（2）方向：豎直向下）方向：豎直向下.（3）大?。和ǔＨ。?/p>

11、大小：通常取g=9.8m/s2，粗略取，粗略取g=10m/s2.（4）特點：隨緯度的增加而增大（赤道最小，）特點：隨緯度的增加而增大（赤道最小，兩極最大）。兩極最大）。新課教學新課教學自由落體運動規(guī)律自由落體運動規(guī)律atvv02021attvxaxvv2202gtv 221gtx gxv22a=gv0=0四、理論推導四、理論推導-自由落體運動規(guī)律自由落體運動規(guī)律：勻變速直線運動規(guī)律勻變速直線運動規(guī)律新課教學新課教學“最美媽媽最美媽媽” 20112011年年7 7月月2 2日下午日下午1 1點半左右，杭州濱江點半左右，杭州濱江區(qū)的區(qū)的聞濤社區(qū)聞濤社區(qū)的一處的一處住宅小區(qū)住宅小區(qū)內(nèi)，兩歲女內(nèi)，兩歲

12、女孩突然從孩突然從1010樓高空墜落，眼看一出悲劇即樓高空墜落，眼看一出悲劇即將上演。將上演。剎那間，剛好路過的吳菊萍毫不剎那間，剛好路過的吳菊萍毫不猶豫沖過去，徒手接了女孩，自己的左臂猶豫沖過去，徒手接了女孩，自己的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。但瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奮不顧身的這一接，女孩稚嫩是，由于她奮不顧身的這一接，女孩稚嫩的生命得救了。請問你能估算出孩子落地的生命得救了。請問你能估算出孩子落地時的速度嗎時的速度嗎？（假設每層樓高？（假設每層樓高3.0m）聽故事聽故事應用應用新課教學新課教學解決引入中提出的兩個問題，解決引入中提出的兩個問題，讓學生獨立完

13、成，然后小組交讓學生獨立完成，然后小組交流，而后課堂展示，教師評價。流，而后課堂展示，教師評價。 如圖請一位同學用兩個手指捏如圖請一位同學用兩個手指捏住直尺頂端，你用一只手在直尺住直尺頂端，你用一只手在直尺下部做捏住直尺的準備，但手的下部做捏住直尺的準備，但手的任何部位都不要碰到直尺，記下任何部位都不要碰到直尺，記下這時手指在直尺上的位置。當看這時手指在直尺上的位置。當看到那位同學放開手時，你立即捏到那位同學放開手時，你立即捏住直尺，測出直尺降落的高度，住直尺，測出直尺降落的高度，就可算出你的反應時間。你知道就可算出你的反應時間。你知道這其中的道理嗎？這其中的道理嗎？測測你的反應時間？測測你的

14、反應時間？應用應用課堂小結(jié)課堂小結(jié)（1）這節(jié)課的主要內(nèi)容有哪些？）這節(jié)課的主要內(nèi)容有哪些？（2）這節(jié)課運用了哪些科學方法來分析、解）這節(jié)課運用了哪些科學方法來分析、解決問題？決問題？（3）這節(jié)課給你留下印象最深的是什么？）這節(jié)課給你留下印象最深的是什么？新課教學新課教學作業(yè)設置作業(yè)設置 設置作業(yè)超市設置作業(yè)超市 （abc）三個難度的試題）三個難度的試題讓學生自己選擇。同時設計一個趣味性的讓學生自己選擇。同時設計一個趣味性的共同探究題目，給有興趣的同學課后思考共同探究題目，給有興趣的同學課后思考鉆研。鉆研。新課教學新課教學a層次層次1關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是關(guān)于自由落體運動，下列說法

15、中正確的是( ) a從靜止下落的運動就是自由落體運動。從靜止下落的運動就是自由落體運動。 b自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動。自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動。 c做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個2s內(nèi)的位移之比是內(nèi)的位移之比是1：3：5。 d做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個2s末的速度之比是末的速度之比是1：2：3。2自由下落的物體，它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是自由下落的物體，它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是( ) a1/2 b2 c d3甲、乙兩物體所受重力之

16、比為甲、乙兩物體所受重力之比為1 1：2 2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2 2：1 1，它們都做自由落體運動，則下列說法中正確的是（，它們都做自由落體運動，則下列說法中正確的是（ ） a a落地的速度之比是落地的速度之比是 ：1 b1 b落地時的速度之比是落地時的速度之比是1 1：1 1 c c下落過程中的加速度之比是下落過程中的加速度之比是1 1：2 d2 d下落過程中加速度之比是下落過程中加速度之比是1 1：1 14 4、物體從某一高度做自由落體運動物體從某一高度做自由落體運動,經(jīng)過經(jīng)過3秒落地則秒落地則: （1）它第一秒內(nèi)的位移是多少）它第一秒內(nèi)的

17、位移是多少? （2）第二秒內(nèi)的平均速度為多少）第二秒內(nèi)的平均速度為多少? （3）小球落地時速度是多少）小球落地時速度是多少?5 5從離地從離地500m500m的空中自由落下一個小球，取的空中自由落下一個小球，取g= 10m/sg= 10m/s2 2，求：，求：（1 1）經(jīng)過多少時間落到地面；）經(jīng)過多少時間落到地面；（2 2）從開始落下的時刻起，在第）從開始落下的時刻起，在第1s1s內(nèi)的位移、最后內(nèi)的位移、最后1s1s內(nèi)的位移；內(nèi)的位移；（3 3）落下一半時間的位移）落下一半時間的位移. .2222b層次層次1.甲、乙兩球從同一高度處相隔甲、乙兩球從同一高度處相隔 1秒先后自由下落，則在下落過程

18、中（秒先后自由下落，則在下落過程中（ ） a兩球速度差始終不變兩球速度差始終不變 b兩球速度差越來越大兩球速度差越來越大 c兩球距離始終不變兩球距離始終不變 d兩球距離越來越大兩球距離越來越大2甲、乙兩石塊的質(zhì)量甲、乙兩石塊的質(zhì)量m甲甲m乙乙，甲自由下落，甲自由下落1秒后從同一地點再釋放秒后從同一地點再釋放乙，如果以乙為參考點，則在它們落地之前，甲的運動狀態(tài)是（乙，如果以乙為參考點，則在它們落地之前，甲的運動狀態(tài)是（ ） a做勻速直線運動做勻速直線運動 b做勻加速直線運動做勻加速直線運動 c做變加速直線運動做變加速直線運動 d靜止靜止3甲、乙兩個物體做自由落體運動，已知甲的重力是乙的重力的甲、

19、乙兩個物體做自由落體運動，已知甲的重力是乙的重力的2倍，倍，甲距地面高度是乙距地面高度的甲距地面高度是乙距地面高度的12，則，則( ) a甲的加速度是乙的甲的加速度是乙的2倍倍 b甲落地的速度是乙的甲落地的速度是乙的12 c各落下各落下1s時，甲、乙的速度相等時，甲、乙的速度相等 d各落下各落下1m時，甲、乙的速時，甲、乙的速度相等度相等4一物體從離地一物體從離地h高處自由下落高處自由下落x時，物體的速度恰好是著地時速度的時，物體的速度恰好是著地時速度的一半，則它落下的位移一半，則它落下的位移x等于多少？等于多少？5一個小球從塔頂自由下落，最后一個小球從塔頂自由下落，最后1s內(nèi)落下的距離是塔高

20、的內(nèi)落下的距離是塔高的1625，求塔高。求塔高。c層次層次1. 豎直懸掛一根豎直懸掛一根15m長的桿，在桿的正下方距桿下端長的桿，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點處有一觀察點a，讓桿自由落下。求桿全部通過讓桿自由落下。求桿全部通過a點需多少秒？（點需多少秒？（g=10m/s2）2兩個物體用長兩個物體用長l9.8 m的細繩連接在一起，從同一高度以的細繩連接在一起，從同一高度以1 s的時間的時間差先后自由下落，當繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多少差先后自由下落，當繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多少?3一段長一段長3米的棒，上端懸掛在天花板上，棒的正下方固定著一個高為米的棒，上端懸掛在天

21、花板上，棒的正下方固定著一個高為d=1m的中空圓筒，棒被釋放后自由落下，它通過圓筒所需的時間為的中空圓筒，棒被釋放后自由落下，它通過圓筒所需的時間為0.2s，求圓筒上端離天花板的距離。，求圓筒上端離天花板的距離。4、一物體從某一高度自由下落，經(jīng)過一高度為、一物體從某一高度自由下落，經(jīng)過一高度為2m的窗戶用時間的窗戶用時間0.4s，g取取10 m/s2。則物體開始下落時的位置距窗戶上沿的高度是多少？。則物體開始下落時的位置距窗戶上沿的高度是多少？51991年年5月月11日日北京晚報北京晚報報道了一位青年奮勇接住一個從報道了一位青年奮勇接住一個從15層高層高樓窗口跌出的孩子的動人事跡設每層樓高是樓窗口跌出的孩子的動人事跡設每層樓高是2.8米，這位青年從他米，這位青年從他所在的地方?jīng)_到一樓窗下需要的時間是所在的地方?jīng)_到一樓窗下需要的時間是1.3秒請估計一下，他要接秒請估計一下，他要接住孩子至多允許他有多長的反應時間？住孩子至多允許他有多長的反應時間？墻前落石墻前落石從某磚墻前的高處使一個石