人教版必修一 2.5 自由落体运动 教案

自由落体运动重/难点重点：1自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。难点：理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。重/难点分析重点分析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，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，只要这些公式中的初速度，a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律:推出：vgt， 推出：，推出：。难点分析：通过例题、练习，让学生充分理解自由落体运动的特点和规律，并体验胜利的喜悦。突破策略一、自由落体运动在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不少情况下是不同的。从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗?实验：取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以看到硬币比纸片下落得快，说明质量大的下落得快。两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，观察到卷紧的纸团比纸片下落得快，说明质量相同时体积小的下落得快。将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放。观察到一样快，说明体积相同质量不同时下落一样快。一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞，分别放到已调平的托盘天平的两个盘中，可以看出纸板比软木塞重，从同一高度同时释放它们，软木塞比纸板下落得快。说明在特定的条件下，质量小的下落得会比质量大的还快。结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关。实验演示“牛顿管”的实验将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢。将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同。结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。在地球表面附近从高处下落的物体，事实上都受到空气阻力的作用，因此，严格地说，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动。但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动。例如，对于实心金属球、石块等，在它们运动速度不大的情况下，可以忽略空气阻力的影响，把它们的自由下落看成自由落体运动，若它们从非常高的地方自由下落，当它们的速度增大到一定程度，空气阻力不能忽略，它们运动的全过程就不能看成自由落体运动。而对于另外一些物体如一团棉花或纸片从空中静止下落时，与重力相比，空气阻力的影响太大不能忽略，它们的运动就不能看作自由落体运动处理。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大约是9.8m。二、自由落体加速度使用不同的物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下的，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。符号：g；方向：竖直向下(与重力方向一致)；大小：与地点有关。一般计算中9.8m，粗略计算中可以取10m。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，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，只要这些公式中的初速度，a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律:推出：vgt，推出：，推出：。例1. 若测出某同学捏住直尺时，直尺下落的高度为10cm，那么这位同学的反应时间是多少?解析：根据自由落体运动规律可得反应时间t0.14s。为了研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况人手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型自由落体运动，并且研究了自由落体的运动规律，理想化是研究物理问题常用的方法之一，在后面的学习中我们还要用到。例2我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面：一辆汽车从山顶直跌入山谷，为了拍摄重力为15 000 N的汽车从山崖上坠落的情景，电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车。设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25，那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山崖。设电影每1min放映的胶片张数是一定的。为了能把模型汽车坠落的情景放映的恰似拍摄实景一样，以达到以假乱真的视觉效果，问：在实际拍摄的过程中，电影摄影机第1 s拍摄的胶片数应是实景拍摄的几倍? 解析：可将汽车坠落山崖的运动看作自由落体运动。即模型汽车坠落和实际汽车坠落的加速度相同，根据由 解得。为了使模型汽车的坠落效果逼真，拍摄模型下落的胶片张数应与拍摄实际汽车下落的胶片张数相同，故拍摄模型时每1s拍摄的胶片张数是实景拍摄每1s拍摄胶片张数的5倍。突破反思本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，在课堂教学上首先通过落体运动视频，给学生以直观的感受，创设学习的良好情景；通过“测反应时间”的游戏，教师引导学生观察、思考，目的是激发学生探究的兴趣、活跃课堂的气氛。再通过电脑动画设计科学的模拟出落体运动的情景，教师提示，让学生思考、讨论，先让学生得出自己的结论后，初步了解自由落体运动，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主