高一物理必修1教案

1、2.1 探究自由落體運(yùn)動(dòng)1、落體運(yùn)動(dòng)的思考一引入新課生活現(xiàn)象引入：樹葉飄落，雨滴下落等這類物體落下的運(yùn)動(dòng)就是落體運(yùn)動(dòng)。問：什么是自由落體運(yùn)動(dòng)呢，我們先來看一下什么叫落體運(yùn)動(dòng)。樹葉飄落，雨滴下落等這類物體落下的運(yùn)動(dòng)就是落體運(yùn)動(dòng)。那么落體運(yùn)動(dòng)都有什么規(guī)律呢？二落體運(yùn)動(dòng)的思考：引入：介紹亞里多德以及其觀點(diǎn)。引出伽利略的觀點(diǎn)，得出兩種結(jié)論相互矛盾?！緛喞锸慷嗟拢何矬w越重,下落越快。伽利略：假設(shè)亞里士多德的觀點(diǎn)是正確的即重的物體下落快。得出兩種結(jié)論是矛盾的】三提出本節(jié)課要探究的問題：物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與什么有關(guān)？四實(shí)驗(yàn)與探究(1)比薩斜塔落體實(shí)驗(yàn)(2)實(shí) 驗(yàn)：將一個(gè)物體裝入信封后與同樣的物理一起下

2、落。信封下落慢，證明亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)的。由1和2得出結(jié)論：物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無關(guān)。那么物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與什么因素有關(guān)呢?也就是說物體下落的快慢與什么因素有關(guān)呢?五觀察與思考牛頓管實(shí)驗(yàn)問：我們剛剛看到的是紙片是飄落下去的，為什么？有空氣阻力那如果把空氣阻力消除掉又會(huì)是怎么樣呢？ 問：在幾乎沒有空氣的情況下，輕重不同的兩個(gè)物體同時(shí)落地，說明影響物體下落快慢的原因就是空氣阻力。板書：影響下落快慢：空氣阻力消除了空氣阻力，物體就只受重力，而且是從靜止開始下落，這樣的運(yùn)動(dòng)就叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。它有哪兩個(gè)條件？板書：自由落體 條件：只受重力作用從靜止開始下落六實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1971年

3、美國(guó)宇航員斯科特在月球上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同時(shí)落到月球外表。七得出概念物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。特 點(diǎn)：1、初速度為0；2、只受重力或空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí)空氣阻力可以忽略不計(jì)。2、記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡問：我們要研究自由落體運(yùn)動(dòng)，就要知道物體下落的位移、速度、時(shí)間問：要記錄物體運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間，就要用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 小結(jié)：探究自由落體運(yùn)動(dòng) 1、落體運(yùn)動(dòng) 2、影響物體下落快慢的因素：空氣阻力 3、概念：只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng) 4、條件：V0=0 ；只受重力或時(shí) 5、記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡【速度方向不變，有加速度、s正比于時(shí)間的平方，相鄰

4、相等時(shí)間間隔位移差為常數(shù)?！?.2 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、復(fù)習(xí)與引入：不同的物體下落快慢可能不相同，主要原因是因?yàn)榭諝庾枇Φ挠绊?，而做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不受空氣阻力的影響，因此自由下落的物體下落情況相同?！緩?fù)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)定義、條件、特征?！?、新課教學(xué)提出探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的思路：猜測(cè)驗(yàn)證推導(dǎo)公式依據(jù)紙帶提出猜測(cè)：引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：1勻速直線運(yùn)動(dòng)不可能兩點(diǎn)間的距離不等2勻變速直線運(yùn)動(dòng)可能直線運(yùn)動(dòng)，速度變化進(jìn)一步假設(shè)，如果自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的特征還有哪些？【初速度為0、運(yùn)動(dòng)方向豎直向下】引導(dǎo)學(xué)生如何證明此猜測(cè)：想要證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，只需證明其

5、速度均勻變化，即只需證明加速度為固定值。假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式知道，物體的速度是均勻增加的，即從靜止開始，每隔1s，其速度分別為0,1a,2a.3a,4a,5a,6a,7a,8a.，如果我們求出這個(gè)過程的平均速度，再由平均速度的公式，通過計(jì)算值跟實(shí)際的位移測(cè)量，便可了解這個(gè)過程的運(yùn)動(dòng)情況了。如何求這段過程的平均速度，我們從數(shù)學(xué)的角度思考這個(gè)問題。借助數(shù)學(xué)方法，我們可以得到物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某一過程中的平均速度與該過程中的初速度和末速度的關(guān)系為，結(jié)合，可以得出其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系為，通過對(duì)紙帶上位移與對(duì)應(yīng)時(shí)間的測(cè)量，我們就可以計(jì)算出物體的加

6、速度，進(jìn)而驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。通過公式變形，得出?！居懻撆c交流】通過對(duì)紙帶上不同打點(diǎn)的測(cè)量計(jì)算，求出下落的加速度是否一樣？加速度有多大？并求出某打點(diǎn)的瞬時(shí)速度。3、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度是一個(gè)常量，為常量有兩層含義：某一自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為固定值不同物體自由下落的加速度也為固定值因此我們用一個(gè)特殊的符號(hào)來代替這一固定的值。我們用g來表示自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，g成為重力加速度，g=9.8m/s2,粗略計(jì)算時(shí)，我們可以取g=10m/s2.方向總是豎直向下的。 地球上不同位置的重力加速度一般是不同的，維度越高，重力加速度的數(shù)值越大。綜

7、上所述：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為0，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)其速度公式和位移公式可以寫成：4、規(guī)律的應(yīng)用： 1思考：生活當(dāng)中，高空墜物已成為社會(huì)的一大公害，那么高空墜物究竟有多大的危害呢？例1：一花盆從5樓的高度由靜止開始?jí)嬒?，忽略空氣阻力的作用，問：果核墜落到地面時(shí)的速度為多大？每層樓高3米，g取9.8m/s通過計(jì)算得到該花盆落到地面的速度大約是17.15，這個(gè)速度比以60行駛的汽車速度還要大，將對(duì)人造成極大的傷害，甚至?xí){到人的生命。2討論與交流雨滴下落的高度大約是1.5，比花盆高得多，如果它作自由落體運(yùn)動(dòng)，計(jì)算它落地時(shí)的速度？思考，為什么下落高度比花盆高得多的雨滴卻不會(huì)對(duì)人造成傷害

8、？23從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng)1、課堂引入:上節(jié)課我們通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的自由落體運(yùn)動(dòng)的紙帶，研究了自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，回憶一下，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種什么樣的運(yùn)動(dòng)？【初速度為零，加速度為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為一個(gè)常量，方向豎直向下，他的速度公式和位移公式分別是 2、實(shí)驗(yàn)探究：四百多年前，在沒有計(jì)時(shí)工具和能夠記錄物體運(yùn)動(dòng)軌跡的儀器，因此，伽利略就設(shè)計(jì)了一個(gè)斜面實(shí)驗(yàn)，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也進(jìn)行了一個(gè)比擬精確的研究?！窘榻B伽利略斜面實(shí)驗(yàn)】，經(jīng)過屢次實(shí)驗(yàn)，伽利略得出了從靜止開始下滑的物體其位移正比于時(shí)間的平方。下面，讓我們一起來模擬伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)谠囼?yàn)的過程中記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)記

9、錄表格。3、實(shí)驗(yàn)分析總結(jié)：通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們把斜面改變不同的角度時(shí)，位移正比于時(shí)間的平方這個(gè)關(guān)系依然成立。只是位移與時(shí)間平方的比值隨斜面傾角的增大而增大。當(dāng)斜面傾角增大到90度時(shí)，為自由落體運(yùn)動(dòng)，此時(shí)位移與時(shí)間平方的比值為最大。當(dāng)傾角為0度時(shí)，這時(shí)候運(yùn)動(dòng)就變成了勻變速直線運(yùn)動(dòng)，從對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究得出的結(jié)論出發(fā)，我們可以得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。4、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式5、一個(gè)有用的推論從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式出發(fā)，消去時(shí)間，可以推出1公式：2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)三公式的討論 1三個(gè)方程中有兩個(gè)是獨(dú)立方程，其中任意兩個(gè)公式可

10、以推導(dǎo)出第三式。2三式中共有五個(gè)物理量，任意三個(gè)可解出另外兩個(gè)，稱作“知三解二。3Vo、a在三式中都出現(xiàn)，而t、Vt、s兩次出現(xiàn)。4的三個(gè)量中有Vo、a時(shí)，另外兩個(gè)量可以各用一個(gè)公式解出，無需聯(lián)立方程5的三個(gè)量中有Vo、a中的一個(gè)時(shí)，兩個(gè)未知量中有一個(gè)可以用一個(gè)公式解出，另一個(gè)可以根據(jù)解出的量用一個(gè)公式解出。6的三個(gè)量中沒有Vo、a時(shí)，可以任選兩個(gè)公式聯(lián)立求解Vo、a。7不能死套公式，要具體問題具體分析(如剎車問題)。 6、練習(xí)解答：【P28例題】1物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為2ms2，就是說( )A它的瞬時(shí)速度每秒增大2msB在任意ls內(nèi)物體的末速度一定是初速度的2倍C在任意ls內(nèi)物體的末

11、速度比初速度增大2m/sD每秒鐘物體的位移增大2m2物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，在t時(shí)間內(nèi)通過的路程為S，它在中間位置s2處的速度為vl，在中間時(shí)刻t2時(shí)的速度為v2，那么Vl和v2的關(guān)系為( )A當(dāng)物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1v2B當(dāng)物體作勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1v2 C當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1=v2 D當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1v23一物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為O5 m/s2，那么此物體在4s末的速度為_ms；4s初的速度為_ms。4摩托車從靜止開始，以al=16m/s2的加速度沿直線勻加速行駛了tl=4s后，又以a2=12 ms2的加速度沿直線勻加速行駛t2=3s，然后做勻速直線

12、運(yùn)動(dòng)，摩托車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是_。5如圖是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像。由圖可知物 體運(yùn)動(dòng)的初 速度_m/s，加速度為_m/s2。可以推算經(jīng)過 _s，物體的速度是60m/s，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移為_。6 如何用圖像法推導(dǎo)出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式？24勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛平安1、復(fù)習(xí)舊知識(shí)：1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系？2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系？3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系？ 2、引入新課：當(dāng)滾滾車輪行駛在生命的邊緣，我們?cè)撊绾蚊鎸?duì)？汽車這一文明產(chǎn)物給人類的生活帶來了方便、舒適和愜意。但慘烈車禍也一直如影隨形。超速，超載，酒后駕駛，疲勞駕駛，無證駕駛五大交通殺手，你是否還要

13、繼續(xù)？ 3、判斷汽車是否平安：例題1：在高速公路上行駛的速度為108km/h,假設(shè)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來。問該汽車是否會(huì)有平安問題？提示：1.通過計(jì)算比擬哪個(gè)物理量來判斷汽車是否會(huì)有平安問題？2.計(jì)算位移有哪些公式？我們?cè)谶@里應(yīng)該選用哪個(gè)公式？答：1.通過比擬汽車剎車位移和80m的大小判斷汽車是否平安。如果剎車位移大于80m，那么有平安問題，反之那么沒有平安問題。2.這里使用 或解：設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，那?108km/h=30m/s根據(jù) 得：60m80m，故：汽車沒有平安問題 4、反響時(shí)間：影響汽車平安與否的因素除了速度還有

14、反響時(shí)間，視力，視野等等。例題2：汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h,假設(shè)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，假設(shè)駕駛員的反響時(shí)間為0.5s，之后汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來。問該汽車是否會(huì)有平安問題？提示：1.反響時(shí)間內(nèi)駕駛員有沒有作出反響？2.在反響時(shí)間內(nèi)汽車做什么運(yùn)動(dòng)？3.停車距離與反響距離和剎車距離的關(guān)系是什么？答：分析：反響時(shí)間內(nèi)駕駛員沒有做出反響，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖：停車距離=停車距離+剎車距離解：設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，那么?08km/h=30m/s反響時(shí)間內(nèi)：根據(jù) 得：S=S1+S2=75m75m80m，故：汽車沒有平安問題5、酒后駕駛：播放視頻：酒后駕

15、駛，害人害己。例題3：汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h,假設(shè)駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，假設(shè)駕駛員當(dāng)時(shí)酒后駕駛，反響時(shí)間延長(zhǎng)為1.5s，之后汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來。問該汽車是否會(huì)有平安問題？答：酒后駕駛，駕駛員的反響時(shí)間變長(zhǎng)，停車距離變長(zhǎng)，發(fā)生交通事故的可能增大。解：設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，那么?08km/h=30m/s反響時(shí)間內(nèi)：根據(jù) 得：S=S1+S2=105m105m80m，故：汽車沒有平安問題。6、限速問題：播放視頻：籃球女孩。車禍猛于虎，超速等交通殺手制造了一幕幕人間悲劇。交通平安時(shí)刻銘記于心。例題4：高速公路給人們出行帶來了方便，但是因?yàn)樵诟咚俟飞闲旭偟能囕v速度大，霧天往往出現(xiàn)十幾輛車追尾相撞的車禍，因此交通部門規(guī)定在大霧天關(guān)閉高速公路。汽車在廣深高速正常行駛的速度為120km/h，汽車緊急剎車產(chǎn)生的最大加