高一物理自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1、2.2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【三維目標(biāo)】知識(shí)與技能1. 知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)；2. 知道什么是自由落體加速度，它的方向和大??；3. 掌握自由落體運(yùn)動(dòng)速度、位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；4. 運(yùn)用自市落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。過(guò)程與方法1. 觀察自由下落的物體，預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；2. 經(jīng)歷探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；情感態(tài)度與價(jià)值觀對(duì)用圖像描述和研究物理問(wèn)題感興趣，體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理屮的重要性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)的概念、性質(zhì)、規(guī)律及重力加速度【教學(xué)難點(diǎn)】微元法推導(dǎo)位移時(shí)間關(guān)系式【教學(xué)過(guò)程】新課導(dǎo)入我們用錢毛管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了影響物體下落的因素是空氣阻力，在沒(méi)有空氣阻 力吋，羽毛和硬幣同時(shí)落地。大家想一想，如果忽

2、略空氣阻力，讓所有的物體 由靜止開始下落的這種運(yùn)動(dòng)一樣嗎？自由落體運(yùn)動(dòng)在這種忽略空氣阻力的情況下，物體由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)我們給它起個(gè) 名字口由落體運(yùn)動(dòng)。（請(qǐng)大家看書，看一下它的準(zhǔn)確定義。板書）1定義：物理學(xué)中，把物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)定義總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（學(xué)生討論總結(jié)，教師板書）2自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：（1）初速度為零（2）只受重力我們h常生活屮見到的落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？（學(xué)生：不是，存在空氣阻力。）在我們的日常生活環(huán)境屮，自由落體運(yùn)動(dòng)是不存在的，只是一種理想運(yùn)動(dòng)模 型。但利用忽略次要因素，抓住主耍因素的物理研究方法，我們可以把口常生

3、活 中一些空氣阻力影響不大的落體運(yùn)動(dòng)近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)。什么樣才叫做阻力 影響不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。近似條件：一般情況下，密度較大實(shí)心物體的下落都可以近似看成自由落體 運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律通過(guò)伽利略的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們得出了一個(gè)結(jié)論，就是自由落休運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。我們要描述這個(gè)運(yùn)動(dòng)，就要知道它的加速度，速 度和位移。伽利略的實(shí)驗(yàn)只是給出了速度與吋間成正比，位移與吋間的平方成正 比這個(gè)定性關(guān)系。沒(méi)有給出定量的關(guān)系，就不能具體計(jì)算一個(gè)物體下落在某個(gè)時(shí) 刻或某個(gè)位置的速度，或它下落的高度，也就是位移。我們這節(jié)課一起來(lái)探究自由落休運(yùn)動(dòng)的加速度，速度和位移的規(guī)律。首

4、先， 我們來(lái)看加速度。一. 自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度我們?cè)趯W(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念時(shí)說(shuō)加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)為勻變速直 線運(yùn)動(dòng)。既然自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么它的勻加速就 是恒定的?？谟陕潴w運(yùn)動(dòng)的加速度由重力產(chǎn)生，乂叫重力加速度，用g表示。加速度是 矢量，它就有大小和方向。1. g的大小。約為9.8m/s2曾經(jīng)有個(gè)商人從處于北極附近的荷蘭販了 5000（的貨物到赤道附近的港 口去賣，發(fā)現(xiàn)貨物的重量輕了些。這是為什么？（兩地的重力加速度不一樣。）在這，對(duì)于重力加速度的大小有幾點(diǎn)耍注意：（1）在同一地點(diǎn)，g的大小相同，在不同地點(diǎn)，g的值略有不同。a. 同一海拔高度，緯度越高，重力加速

5、度越大。b. 同一緯度，海拔高度越高，重力加速度越小。荷蘭在北極附近，緯度比赤道大，所以重力加速度大，重量大，關(guān)于具體值, 見課木51頁(yè)，可以明顯發(fā)現(xiàn)緯度大的比緯度小的重力加速度大。（2）在具體的計(jì)算題中，題目規(guī)定g=10m/s2,就取10m/s2o沒(méi)有規(guī)定就取 9.8m/s2o2. g的方向：豎直向下3. 性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。二、口由落體運(yùn)動(dòng)的速度1、請(qǐng)學(xué)生根據(jù)加速度的定義式推導(dǎo)口由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式（學(xué)生推導(dǎo)：加速度的定義式a二遷也，得v嚴(yán)v°+at.自由落體運(yùn)動(dòng)中：vo=0. a=g,所以 vt=gt ）2、請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式說(shuō)出速度與吋間的關(guān)系。（

6、物體自由下落時(shí)不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比。運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，速 度越大。）三、自由落體運(yùn)動(dòng)的位移自曲落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，為了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律，我 們先來(lái)看看勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律：在勻速直線運(yùn)動(dòng)的射圖像屮，圖像與吋 間軸所圍的而積表示位移5 =對(duì)于口由落體運(yùn)動(dòng)，圖像與時(shí)間軸所圍的面積是否也可以表示相應(yīng)的位移 呢？（學(xué)生交流討論得出口由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖像。討論其下方的面積可否表示 物體運(yùn)動(dòng)的位移？就此問(wèn)題發(fā)表自c的觀點(diǎn)。）應(yīng)用數(shù)學(xué)中的分割和逼近的方法，利用圖像推導(dǎo)自rh落體運(yùn)動(dòng)的位移公式。把自由落體運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間t分成許多很短的時(shí)間間隔，在每個(gè)間隔小內(nèi), 速度變化很小，可以

7、看成物體是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在速度圖像上，原來(lái)傾斜的宜 線被一條階梯狀的折線所取代。圖中每一個(gè)小矩形的面積，就對(duì)應(yīng)著內(nèi)的位 移。當(dāng)時(shí)間間隔無(wú)線小時(shí)，這條階梯狀折線下方無(wú)限多小矩形而積總和就等于原 來(lái)傾斜直線下方的面積了。即h=t=r 課件演示自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用生活中許多物體的下落都可以看成口由落體運(yùn)動(dòng)；如石塊下落、花盆下 落等等。” a.估算從四樓陽(yáng)臺(tái)上下落的花盆，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)地面，到達(dá)地面速度 多大？（該例題讓學(xué)生體驗(yàn)物理現(xiàn)象就在我們身邊，休驗(yàn)自由落休運(yùn)動(dòng)的快慢。讓 學(xué)生學(xué)會(huì)估算的方法。）分析和解：每層樓樓高約2.麗左右，三樓涼臺(tái)離地面高度h" （2.8x3 + 2.84-3）

8、 9. 3mi2h _ 2x9.3根據(jù)自由落休運(yùn)動(dòng)規(guī)律h= 2 gt1 /. j g v 10 sl. 36s花盆落地速度 卩=以心13. 6m/s老師在學(xué)生解題的過(guò)程中，應(yīng)教學(xué)生估算樓高的方法，知道每層樓的樓高及 涼臺(tái)離地板的高度大約為樓層高度的三分z左右；解題后應(yīng)對(duì)結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步 的討論。女ii：?jiǎn)査膶訕堑粝碌幕ㄅ璧竭_(dá)地而所用時(shí)間l36s是長(zhǎng)還是短？那么住 在高樓同學(xué)應(yīng)注意什么？進(jìn)入工地為什么必須戴上安全帽？等許多實(shí)際問(wèn) 題。b.利用刻度尺設(shè)計(jì)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間（在應(yīng)用物理規(guī)律時(shí)，不僅要做鞏固性練習(xí)，而且耍結(jié)合實(shí)際問(wèn)題情景, 讓學(xué)生在實(shí)施的過(guò)程中體驗(yàn)如何應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題，特別是方案設(shè)計(jì)的 討論有助于促進(jìn)學(xué)生各方面的發(fā)展，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。可安排學(xué)生在課 堂內(nèi)完成同桌兩人互測(cè)反應(yīng)時(shí)間，也可在課后完成。）【小結(jié)】這節(jié)課主要知道口由落體運(yùn)動(dòng)的條件；知道門由落體運(yùn)動(dòng)就是初速度為零的 勻變速直線運(yùn)動(dòng)，推出了運(yùn)動(dòng)規(guī)律的兩個(gè)公式，耍求學(xué)生與以前學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系 起來(lái)，靈活地運(yùn)用板書設(shè)計(jì)2. 2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、自由落體運(yùn)動(dòng)1定義：物理學(xué)中，把物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)， 叫自由落體運(yùn)動(dòng)。2特點(diǎn)：初速