探究自由落体运动.doc

课题： 第一节 探究自由落体运动教学目标：1、知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动的条件 2、能用打点计时器得到的自由落体轨迹研究出自由落体的运动信息 3、培养学生观察、分析能力重点难点：纸带数据的处理和相关规律的得出方法： 学生自主实验探究和教师引导相结合 教学过程：一、落体运动的思考 1、学生对现实生活中的落体运动现象的观察，并对其运动快慢的决定因数进行猜想。可能的猜想有：（1）与物体的重量有关：物体越重下落得越快； （2）与物体的形状有关：圆滑的物体下落得快； （3）与下落的方式有关：尖端部分朝下落得快； （4）与物体的大小有关：体积越小下落得越快（紧密）2、引导学生用“科学思维”思考自己的猜想并得出结论。用反证法分析猜想（1）3、引导学生用“控制变量法”实验验证自己的猜想并得出结论。 教材实验结论：质量大的有时下落快，质量相等的也有快慢不一致，质量大的和质量小的有时下落快慢一致， 总结论：物体下落的快慢与物体的质量无关。4、用现实生活中减少阻力的方法介绍来帮助学生理解下落快慢的原因：与重力无关，是受阻力的影响。5、用牛顿管（真空管）实验验证上述结论。（1）先在办公室把牛顿管抽成真空，先做真空实验，注意动作要利落。（2）再做有空气情况下的实验。 二、研究自由落体运动轨迹1、自由落体运动（1）定义：仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。（2）条件：只受重力，初速度为零。 否则只能叫落体运动，而现实生活中只要物体下落过程中的阻力可以忽略，则其运动也可以被视为自由落体运动，比如石块从不太高的地方自由释放就可视为自由落体运动。2、实验探究 分析实验室打出的纸带的分析结果。具体一起探究教材28页练习3的频闪照片。（1）研究速度随时间的变化规律（作出v-t图判断）。（2）研究位移随时间的变化规律。结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。其位移与时间的平方成正比。课题： 第二节 自由落体运动规律教学目标：1、理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 2、知道重力加速度随纬度、高度不同而不同 3、掌握自由落体运动的规律重点难点：自由落体运动规律的得出和应用方法： 猜想与分析相结合教学过程：一、猜想与验证1、速度规律：初速度为零的匀加速度直线运动，其随时间的变化规律：v = a t2、平均速度：均匀变化的物理量其平均值为算数平均值： 3、位移规律：上节课得出的结论，与时间的平方成正比：4、中点时刻与平均速度的关系：（1）由学生用教材上的纸带分析： m/s m/s（2）由老师进行公式推导验证： v3=3at 结论：某段时间内的中点时刻的速度与该时间内的平均速度相等。二、自由落体运动规律1、加速度的求解：由学生用教材上的纸带分析：m/s22、理解加速度g：（由学生看教材认识，然后叫学生总结）（1）随纬度的增大而增大，在赤道最小。方向总是竖直向下。（2）是在重力作用下产生的，所以和重力与质量的比例常数g的值相同。3、自由落体运动规律（1）速度公式：v = g t（2）位移公式：三、例题与练习例题1：某石块从某楼楼顶自由下落，一学生在楼下测量，今该同学测得石块在最后15米所需时间为1秒，估测该楼高度？15mt h解析：要求学生作出示意图：分段分析：在第一段设高度为h，耗时为t，由位移公式可得：整段分析：整个过程高度为h+15，耗时为t+1 由位移公式可得：解之得：t =1s，h=5m，所以高度为25m。例题2：反应时间的测定。教材32页实践与拓展。假定该学生手指与刻度尺的0位置对齐，当刻度尺自由下落时，该同学夹住了刻度尺的20cm处的刻度，则该同学的反应时间为多少？解析：由位移公式有：可得：s练习：雨滴从高为2km的空中自由落下，试分析落地的速度会是多少？说明：由公式得出的速度为v =200m/s，要分析该结论的含义：这是不符合事实的，这意味着雨滴在这么高的空中下落时，空气阻力就不能忽略的了。课题： 第三节 从自由落体运动到匀变速直线匀教学目标：1、理解匀变速直线运动的速度、位移公式2、能用公式进行简单的分析和计算 3、学会由特殊到一般的科学研究方法重点难点：对公式中矢量性的准确把握和公式的快速选择 方法：精讲巧练教学过程：一、匀变速直线运动规律1、由上节课的所学猜想与验证方法由学生得出：（由和速度公式可得）2、注意方程的矢量性：加速运动则a为正，减速运动则a为负。3、例题：一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m/s，求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移？解析：方法一：由=22m/s由=112m方法二：m（1）如果快艇做加速度为2m/s2的匀减速运动，求2s末和2s内的位移。解析：此时a为负值，由=2m/s由=8m（2）如果快艇做加速度为2m/s2的匀减速运动，求8s末和8s内的位移。解析：由（1）可知= -10m/s，与题意不符，说明什么（由学生猜想）。快艇停下所需时间s由=9m（或由平均速度求解：m）辨析：初速度为零、加速度为2m/s2的匀加速度直线运动，3s内的位移为：=9m。这是运动的对称性导致的结果。二、一个有用的推论1、（由速度公式：和位移公式：消去时间t，可得之。）2、注意：（1）矢量性； （2）各个公式的特点：速度公式没有位移s，位移公式都有；推论没有时间；平均速度公式没有加速度。3、例题：中点位置的速度求解：一汽车以初速度v0匀加速经过两段相邻的位移相等的路段，其末速度为vt，求汽车经过两路段相邻处时的速度v。解析：作对应图，AB段有：v0vtvABCBC段有：解之有：三、巩固练习 1、一列火车以40m/s的初速度匀减速冲上一斜坡，经过700米速度变为30m/s，求火车在该段运动过程中的加速度。解析：重点看方程的矢量性。由，可得：a=-0.5m/s22、教材37页练习5。重点是得出解析：设初速度v0经过两个相等时间t，第一个时间t内位移为s1，第二个时间t内位移为s2，则由位移公式有：第一段：第二段：两式相减有：课题： 第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全教学目标：1、掌握匀变速直线运动的速度、位移公式2、平均公式的灵活应用3、通过物理规律对实际现象的应用提高学生解决问题分析问题的能力重点难点：对复杂运动的分段研究方法：从实例入手分析得出影响行驶安全的因数教学过程：一、影响行驶安全的因素例题：汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经4s才停下来，问该汽车是否会有安全问题？解析：方法一：m/s2所以：m 80m，故安全。方法二： m 4s，故安全。 （1）如果t=4s，v0=30m/s，s=50m，问是否安全？ 解析：由上述解法可知50m 80m，故不安全。结论：如果轮胎打滑（磨平，下雨等）安全性能低。 （4）如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是1s，问是否安全？ 解析：分段研究：匀速阶段：m 刹车减速阶段：m 总位移S=90m80m，故不安全。结论：如果驾驶员酒后驾车安全性能低。总结：影响行驶安全的因素有：安全距离，刹车性能，轮胎老化，安全速度，酒后驾驶。二、追赶问题例题1中如果交通事故改为某以5m/s的速度匀速行驶的自行