高一物理自由落體運動的規(guī)律

1、2.2自由落體運動的規(guī)律【三維目標】知識與技能1. 知道什么是自由落體運動；2. 知道什么是自由落體加速度，它的方向和大小；3. 掌握自由落體運動速度、位移隨時間變化的規(guī)律；4. 運用自市落體運動規(guī)律解決實際問題。過程與方法1. 觀察自由下落的物體，預(yù)測其運動特點；2. 經(jīng)歷探究自由落體運動的規(guī)律；情感態(tài)度與價值觀對用圖像描述和研究物理問題感興趣，體會數(shù)學(xué)在研究物理屮的重要性?！窘虒W(xué)重點】自由落體運動的概念、性質(zhì)、規(guī)律及重力加速度【教學(xué)難點】微元法推導(dǎo)位移時間關(guān)系式【教學(xué)過程】新課導(dǎo)入我們用錢毛管實驗驗證了影響物體下落的因素是空氣阻力，在沒有空氣阻 力吋，羽毛和硬幣同時落地。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動一樣嗎？自由落體運動在這種忽略空氣阻力的情況下，物體由靜止開始下落的運動我們給它起個 名字口由落體運動。（請大家看書，看一下它的準確定義。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動，叫自由落體運動。請同學(xué)們根據(jù)定義總結(jié)自由落體運動的特點（學(xué)生討論總結(jié)，教師板書）2自由落體運動的特點：（1）初速度為零（2）只受重力我們h常生活屮見到的落體運動是自由落體運動嗎？（學(xué)生：不是，存在空氣阻力。）在我們的日常生活環(huán)境屮，自由落體運動是不存在的，只是一種理想運動模 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動近似看做自由落體運動。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，密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體 運動。自由落體運動的規(guī)律通過伽利略的實驗驗證，我們得出了一個結(jié)論，就是自由落休運動的性質(zhì)是 初速度為零的勻加速直線運動。我們要描述這個運動，就要知道它的加速度，速 度和位移。伽利略的實驗只是給出了速度與吋間成正比，位移與吋間的平方成正 比這個定性關(guān)系。沒有給出定量的關(guān)系，就不能具體計算一個物體下落在某個時 刻或某個位置的速度，或它下落的高度，也就是位移。我們這節(jié)課一起來探究自由落休運動的加速度，速度和位移的規(guī)律。首

4、先， 我們來看加速度。一. 自由落體運動的加速度我們在學(xué)習(xí)勻變速直線運動的概念時說加速度恒定的直線運動為勻變速直 線運動。既然自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，那么它的勻加速就 是恒定的?？谟陕潴w運動的加速度由重力產(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，對于重力加速度的大小有幾點耍注意：（1）在同一地點，g的大小相同，在不同地點，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，可以明顯發(fā)現(xiàn)緯度大的比緯度小的重力加速度大。（2）在具體的計算題中，題目規(guī)定g=10m/s2,就取10m/s2o沒有規(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動。二、口由落體運動的速度1、請學(xué)生根據(jù)加速度的定義式推導(dǎo)口由落體運動的速度公式（學(xué)生推導(dǎo)：加速度的定義式a二遷也，得v嚴v°+at.自由落體運動中：vo=0. a=g,所以 vt=gt ）2、請學(xué)生根據(jù)自由落體運動的速度公式說出速度與吋間的關(guān)系。（

6、物體自由下落時不同時刻的瞬時速度與運動時間成正比。運動時間越長，速 度越大。）三、自由落體運動的位移自曲落體運動是勻變速直線運動，為了研究勻變速直線運動的位移規(guī)律，我 們先來看看勻速直線運動的位移規(guī)律：在勻速直線運動的射圖像屮，圖像與吋 間軸所圍的而積表示位移5 =對于口由落體運動，圖像與時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動的速度圖像。討論其下方的面積可否表示 物體運動的位移？就此問題發(fā)表自c的觀點。）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落體運動的位移公式。把自由落體運動經(jīng)歷的時間t分成許多很短的時間間隔，在每個間隔小內(nèi), 速度變化很小，可以

7、看成物體是做勻速直線運動，在速度圖像上，原來傾斜的宜 線被一條階梯狀的折線所取代。圖中每一個小矩形的面積，就對應(yīng)著內(nèi)的位 移。當時間間隔無線小時，這條階梯狀折線下方無限多小矩形而積總和就等于原 來傾斜直線下方的面積了。即h=t=r 課件演示自由落體運動規(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動；如石塊下落、花盆下 落等等?！?a.估算從四樓陽臺上下落的花盆，經(jīng)過多長時間到達地面，到達地面速度 多大？（該例題讓學(xué)生體驗物理現(xiàn)象就在我們身邊，休驗自由落休運動的快慢。讓 學(xué)生學(xué)會估算的方法。）分析和解：每層樓樓高約2.麗左右，三樓涼臺離地面高度h" （2.8x3 + 2.84-3）

8、 9. 3mi2h _ 2x9.3根據(jù)自由落休運動規(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)對結(jié)論進行進一步 的討論。女ii：問四層樓掉下的花盆到達地而所用時間l36s是長還是短？那么住 在高樓同學(xué)應(yīng)注意什么？進入工地為什么必須戴上安全帽？等許多實際問 題。b.利用刻度尺設(shè)計測量人的反應(yīng)時間（在應(yīng)用物理規(guī)律時，不僅要做鞏固性練習(xí)，而且耍結(jié)合實際問題情景, 讓學(xué)生在實施的過程中體驗如何應(yīng)用物理知識解決問題，特別是方案設(shè)計的 討論有助于促進學(xué)生各方面的發(fā)展，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?？砂才艑W(xué)生在課 堂內(nèi)完成同桌兩人互測反應(yīng)時間，也可在課后完成。）【小結(jié)】這節(jié)課主要知道口由落體運動的條件；知道門由落體運動就是初速度為零的 勻變速直線運動，推出了運動規(guī)律的兩個公式，耍求學(xué)生與以前學(xué)過的知識聯(lián)系 起來，靈活地運用板書設(shè)計2. 2自由落體運動的規(guī)律一、自由落體運動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動， 叫自由落體運動。2特點：初速