高中物理 第二章《匀变速直线运动的研究》学案（无答案）新人教版必修1.doc

第二章 匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案【课标要求】1.进一步熟练打点计时器的使用 2.加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法3.进一步提高用描点法作图的能力4.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。【重点难点】1.各点瞬时速度的计算 2.对实验数据的处理、规律的探究。【课前预习】一实验目的：探究小车速度随 变化的规律。二实验原理：利用 打出的纸带上记录的数据，寻找小车速度随时间变化的规律。三实验器材：电磁打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、导线、 。四实验步骤1如课本p31页图2.1-1所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 2把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 3把小车停在靠近打点计时器处，接通 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。 4从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间间隔作为时间的单位，就是t=0.02 s 5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明a，在第6点下面表明b，在第11点下面表明c，点a、b、c叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3 5利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：位置abcdefg时间（s）00.10.20.30.40.50.6v(m/s)6以速度v为 轴，时间t为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。7通过观察思考，找出这些点的分布规律。【探讨与生成】【问题1】实验器材的选择例1：在下列所给的器材中，本实验所需的器材有 ；为达到实验目的，还应增添 。 电磁打点计时器 天平 低压直流电源 细绳 纸带 小车 钩码 秒表 一端有滑轮的长木板【小结】要掌握实验器材的选取，首先要理解实验的原理，结合实验目的和实验过程进行，这种题型需要记忆。【问题2】熟悉实验操作步骤例2：在探究小车速度随时间变化的规律实验中，某同学操作中有以下实验步骤：a拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处b将打点计时器固定在平板上，并接好电路c把一条细绳一端拴在小车上，细绳跨过定滑轮，细绳另一端吊着适当重的钩码d取下纸带 e换上新纸带，再重复做二次f将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 g.断开电源h.接通电源 i. 释放小车将以上按合理顺序填写在横线上： 【小结】对于实验步骤，同学们应结合实际操作掌握。并结合本实验中的注意事项：1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 2.先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。 3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。4.牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太 小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。（能以在60cm长的纸带上清楚地取得六到七个计数点为宜）。5要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。【问题3】根据纸带判断物体速度随时间变化的规律例3：某实验小组用打点计时器探究小车运动情况，用打点计时器记录小车运动的时间，计时器所用电源的频率为50 hz，图示为与小车相连的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出用米尺量出a点距离b、c、d、e各点的长度如图上标度该小组同学在教师的帮助下，设法算出了a、b、c、d、e各点的瞬时速度分别为(单位：ms)： 053 、 088、 123 、 158 、 193建立恰当的坐标系，在直角坐标系中描点，观察各数据点并思考怎样用一条线段将各点联系起来，并作出这个v-t图象【小结】我们根据求出各点的速度来描绘v-t图象,进一步来判断物体速度随时间变化的规律，描点法是作图的一种最基本的方法，最重要的有三点：准确性（标度要合适）。要用平滑的曲线连接，且让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点要大致均匀地分布在两侧，离线较远的点可删去。要使图像分布在坐标纸中央。【拓展与分享】：(1)速度随时间均匀变大吗?说出原因若是，请求出加速度【课堂练习】1在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，其中错误的步骤是 ，改正后，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 。a把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 b把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路 c换上新的纸带，再重做两次 d把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 e使小车停在靠近打点计时器处，放开小车，再接通电源，让小车运动 f把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 g断开电源，取出纸带2在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。打点计时器 天平 合适的交流电源 低压直流电源 细线和纸带 钩码和小车 秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺选出的器材是 3某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示： 计数点序号123456计数点对应时刻（s）0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度（cm/s）44.062.081.0100.0110.0138.0请在下图作出小车的v-t图象，并分析其运动特点。2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系学案【课标要求】1理解匀变速直线运动的概念 2理解匀变速直线运动速度随时间的变化规律3会用公式解决有关问题【重点难点】1.匀变速直线运动vt图象的物理意义、理解及应用2.匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用【课前预习】1如果做直线运动的物体v-t图象是一条平行于时间轴的直线，则该物体的_不随时间变化，该物体所做的运动就是_。2如图1所示，做直线运动的物体v-t图线是一条倾斜直线，对于图线上任一个速度v的变化量v，与对应时间t的比值都是一样的，即物体的_保持不变。这种沿一条直线运动且加速度不变的运动，叫_ _ _。3对匀变速直线运动来说，速度v随时间t的变化关系式为_ _，请你说明式中符号的含义。4在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做_。其v-t图象应为图2中的_图，如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做_ _，图象应为图2的_图。5如图所示，是某质点做直线运动的vt图象，从图像中我们可以知道：（1）物体的初速度为 m/s；（2）在04s物体做 运动；（3）物体在2s末的速度为 m/s；（4）在04s的时间里速度的变化量为 m/s，在此时间段内每秒速度的变化量为 m/s；（5）在48s的时间里物体做 运动；（6）在810s的时间里物体做 运动；（7）在810s的时间里速度的变化量为 m/s；在此时间段内每秒速度的变化量为 m/s；（8）比较04s和810s速度变化的快慢程度， 速度变化更快。【探讨与生成】【问题1】对匀变速直线运动速度公式的理解例1 电车的初速度是18m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，求加速行驶了20s时的速度大小？【小结】1.由加速度的定义式，可得匀变速直线运动的速度公式为，其中表示时间t开始时的瞬时速度；表示t时间末的瞬时速度；为时间t范围内的加速度，为恒量。2. 、和均为矢量，利用公式进行计算时应先规定正方向。一般选取初速度的方向为正方向，加速度可正可负。当与同向时，即0，表明物体的速度随时间均匀增加，物体做匀加速直线运动；当与反向时，即0，表明物体的速度随时间均匀减小，物体做匀减速直线运动。 当=0时，公式为。（匀速直线运动） 当=0时，公式为。（从静止开始的匀加速直线运动） 当0时，公式为。（此时取绝对值） 可见是匀变速直线运动速度公式的一般表示形式，只要知道初速度和加速度，就可以计算出各个时刻的瞬时速度。【拓展与分享】：电车的初速度是5m/s，加速行驶了20s时的速度大小为25 m/s，求电车的加速度？例2 汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，最终停止，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？t/sv/(m/s)820168642甲101240乙p【小结】应用物理公式求解物理量时，要分析是否跟实际情况相对应。这种题型的时间不可靠！我们应该先判别汽车停下来的时间，再去分析。【问题2】对v-t图像的理解例题3如图所示是甲、乙两物体的v-t图像，由图像可知：（1）甲、乙两物体分别做什么运动？（2）交点p的物理意义是什么？【小结】1.若图像过原点，表示物体的初速度为零；若不过原点，有两种情况：图像在纵轴上的截距表示物体运动的初速度。图像在横轴上的截距表示物体过一段时间才开始运动。2.两图线相交说明两物体在交点处的速度相等，其交点的横坐标表示两物体达到速度相等的时刻；纵坐标表示两物体达到速度相等时的速度。3.图线平行于t轴，说明斜率为零，即物体的加速度为零，物体做匀速直线运动。4.图线是倾斜直线表示物体做匀变速直线运动（匀速直线运动可以看作是匀变速直线运动在加速度等于零时的一种特殊情况）；图线是曲线则表示物体做变加速直线运动（因为各点的斜率不同，即物体在各个时刻的加速度不同）5.图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向。6.图线在t轴上方时速度为正值，当图线斜率为正值时、同向，表示物体做加速运动，图线斜率为负值时、反向，表示物体做减速运动；图线在t轴下方时，速度为负值，当图线斜率为正值时、反向，表示物体做减速运动，图线斜率为负值时、同向，表示物体做加速运动。t1乙甲0vt【拓展与分享】：甲、乙两物体的v-t图像如图所示，下列判断正确的是（ ）a.甲做直线运动，乙做曲线运动b.t1时刻甲乙相遇c.甲乙的运动方向都不变d.t1时刻甲的加速度大于乙的加速度【课堂练习】1在公式中，涉及到四个物理量，除时间t是标量外，其余三个v、v0、a都是矢量。在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其他两个量的方向与其相同的取正值，与其相反的取负值，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）a匀加速直线运动中，加速度a取负值b匀加速直线运动中，加速度a取正值c匀减速直线运动中，加速度a取负值d无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a均取正值2. 一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后作匀速运动，最后2s的时间使质点匀减速到零，求：（1）质点匀速运动的速度（2）减速运动时的加速度3. 如图为一物体做变速直线运动的图像，试分析物体的速度与加速度的变化特点。 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系学案【课标要求】1会用“面积法”推导匀变速直线运动的位移与时间的关系公式。2会用和推导位移和速度的关系公式。3会用匀变速直线运动的规律求解有关问题。【重点难点】1. 理解和推导匀变速直线运动的位移公式。2. 匀变速直线运动速度公式和位移公式的运用。【课前预习】1做匀速直线运动的物体，其位移公式为 ，在它的 v-t图像中某段时间内位移的大小与图像中图线与时间轴围成的矩形的 相等。2匀变速直线运动的 v-t 图像是一条 的直线，其中图像的倾斜程度表示物体的加速度，图像与时间轴所围面积是这段时间内物体的 。3匀变速直线运动中，位移与时间的关系式为 。4补充：在一段时间内，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半，即 .（请你证明）【探讨与生成】【问题1】匀变速直线运动的位移公式例1 .在平直公路上，一卡车的速度为15ms，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，卡车以大小为2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？【小结】1.位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，式中的是初速度，时间t应是物体实际运动的时间。2.在取初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动取正值，匀减速直线运动的取负值；计算结果s0，说明位移的方向与初速度的方向相同；s0说明位移的方向与初速度的方向相反。3.对于初速度（=0）的匀变速直线运动，位移公式，即位移s与时间t的二次函数成正比。4.v-t图像中，图线与t轴所围的面积表示位移的大小，且t轴上方的面积表示正位移，t轴下方的面积表示负位移。5.对于匀减速直线运动，一定要注意速度减小到零后是静止不动还是又反向加速了。对于汽车刹车、飞机着陆等依靠运动阻力减速的物体来说，速度减为零后即静止。所以必须先判定运动物体所经历的实际时间，然后再根据具体条件进行求解。【拓展与分享】：例1再问（1）卡车在刹车后3s末的速度v（2）卡车在刹车后6s内的位移x6与平均速度（3）卡车在刹车后第6s内的位移x例2从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车。汽车从开出到停止总共历时20s，行进了50 m。求汽车的最大速度。【小结】匀变速直线运动的解法很多，此题汽车先做初速度为零的匀加速直线运动，达到最大速度后，立即改做匀减速运动，可以应用解析法、利用平均速度求解、也可应用图象法。（1）用平均速度公式求解，非常简便快捷，以后大家要注意这种解法，在高考中常用到这种方法。（2）利用图像解题，是一种简洁、直观的方法。特别是一些复杂问题，可作定性分析和定量计算。【课堂练习】1冰壶在水平冰面上减速滑行，它的位移x (m) 随时间t (s) 变化的规律为则（ ）a冰壶的初速度为12 m/s b冰壶的初速度为6 m/sc冰壶的加速度为8 m/s2 d冰壶的加速度为-8 m/s22根据匀变速运动的位移公式和，则做匀加速直线运动的物体，在 t 秒内的位移说法正确的是（ ）a加速度大的物体位移大b初速度大的物体位移大c末速度大的物体位移大d平均速度大的物体位移大3一辆汽车沿一平直的公路以20m/s的速度匀速行驶，遇见紧急情况突然刹车，加速度大小为5 m/s2，则汽车刹车开始经5s前进的位移大小为 m 。4物体从静止开始以2 m/s2 的加速度做匀加速运动，则前6 s 的平均速度是 ，第6 s 内的平均速度是 ，第6 s 内的位移是 。5.当交叉口的绿灯亮起时，一辆客车以=2m/s2 的加速度由静止启动，在同一时刻一辆货车以恒定的速度10m/s从客车旁边驶过（不计车长），则：（1）客车追上货车时离路口多远? (2) 客车追上货车前两者的最大距离?2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系学案【课标要求 】1.知道位移与速度公式，会用公式解决实际问题。2.知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。3.牢牢把握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公式解决实际问题。【重点和难点 】1位移与速度关系的公式的推导，会运用公式分析、计算。2具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。【课前预习】1.匀变速直线运动的位移与速度的关系（1）在匀变速直线运动中，在v=v0+at和x=v0t+at2两式中消去t，可得位移x与速度v的关系是：_ _.（2）如果问题的已知量和未知量都不涉及_，利用v2v02=2ax求解，往往会使问题变得简单、方便.注：对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个，即vo、vt、t、a、x ，一般来说，已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。2.匀变速直线运动的几个常用推论（1）任意两个连续相等时间间隔t内，位移之差x是常量，即_ _.（2）在一段时间内，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半，即 .（3）物体做初速度为零的匀加速直线运动1t秒末、2t秒末、3t秒末速度之比为 ；前1t秒、前2t秒、前3t秒位移之比为 ；第1t秒、第2t秒、第3t秒位移之比为 ；连续相等的位移所需时间之比为 。特别提醒：关于匀变速直线运动的几个基本公式和推论都是矢量式，在应用时要注意各物理量的符号，特别是应用几个推论时，要注意公式的适用条件.末速度为零的匀减速直线运动，可等效为反向的初速度为零的匀加速直线运动处理，可灵活选用x=at2，v=at，v2=2ax，及解决实际问题. 本节公式较多，分析问题时要注意一题多解和一题多法.【探讨与生成】【问题1】如何选择公式例1：航天飞机着陆时速度很大，可用阻力伞使它减速.假设一架航天飞机在一条笔直的水平跑道上着陆，刚着陆时速度为100 m/s，在着陆的同时打开阻力伞，加上地面的摩擦作用，产生大小为4 m/s2的加速度。研究一下，这条跑道至少要多长？【小结】匀变速直线运动的每个公式都涉及四个物理量，解题时应注意根据题目所给的三个已知量，以及要求的未知量，合理选用公式。如果题目中无位移x，也不用求位移，一般选用速度公式v v0+at；如果题中无末速度v，也不用求末速度，一般选用位移公式xv0t+at2；如果题中无运动时间t，也不用求运动时间，一般选用导出公式v2v022ax；如果题中无加速度a, 也不用求加速度，一般选用公式；如果题中无初速度，也不用求初速度，一般选用公式xvtat2（逆推法）；注意：（1）对以上公式中加速度a有：当物体做加速运动时，a为正；当物体做减速运动时，a为负。（2）如果物体做初速度为零的匀加速运动，那以上公式中的v00 。（3）匀变速运动中的各公式均是矢量式，注意各量的符号。（4）本节公式较多，分析问题时要注意一题多解和一题多法。【拓展与分享】：一辆汽车正以v0=30m/s的速度在平直路面上行驶，驾驶员突然发现正前方约50m处有一个障碍物，立即以大小为8m/s2的加速度刹车。为了研究汽车经过2s是否撞上障碍物，甲、乙两位同学根据已知条件作出以下判断：甲同学认为汽车已撞上障碍物，理由是：在2s时间内汽车通过的位移乙同学也认为汽车已撞上障碍物，理由是：在2s时间内汽车通过的位移问：以上两位同学的判断是否正确？如果不正确，请指出错误的原因，并作出正确的解答。例2：汽车以加速度为2m/s2的加速度由静止开始作匀加速直线运动，求汽车第5s内的平均速度？【拓展与分享】：一辆汽车刹车，视为匀减速直线运动直到停止，已知最后1s内的位移为2m，求汽车刹车的加速度大小。例3：观察者站在列车第一节车厢前端一侧的地面上，列车由静止开始匀加速直线运动，测得第一节车厢通过他用了5秒，列车全部通过他用了20秒，则列车一共有几节车厢？（车厢等长且不计车厢间距）【拓展与分享】：某同学做了一次较为精确的测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图所示。设0点是计数的起始点，两计数点之间的时间间隔为0.1s。则第一个计数点与0点的距离s1为 cm，物体的加速度a= m/s2.【课堂练习 】1.物体的初速度是v0，以不变的加速度a做直线运动，如果要使速度增加到初速度的n倍，则经过的位移是（ ）a.（n21）b.（n1）c.n2d.（n1）22.物体由静止开始做匀加速直线运动，当位移为x时，速度为v，则当位移为x/3时其速度为（ ）av/3 b.v/9 c.v d.3v3完全相同的三块木块并排固定在水平面上，一颗子弹以速度水平射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用时间之比为（ ）a bc d4.一辆轿车违章超车，以v1=108km/h的速度驶入左侧车道逆行时，猛然发现正前方x=80m处一辆卡车正以v2=72 km/h的速度迎面驶来，两司机同时刹车，刹车的加速度大小均为a=10 m/s2，两司机的反应时间（即司机发现险情到实施刹车所经历的时间）都是t，试问t 为何值时才能保证两车不相撞？5.有一个匀变速直线运动的质点，它在两段连续相等时间内通过的位移为24m和64m，连续相等的时间为4s，求质点的初速度和加速度大小。2.5 自由落体运动学案【课标要求 】1理解自由落体运动的概念,理解重力加速度g 2掌握自由落体运动的规律,会解决有关自由落体运动的问题【重点和难点 】1.自由落体运动的条件和特征2.能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题【课前预习】1地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的_的作用，所以物体会下落。2物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫_。这种运动只有在_的空间中才能发生；在有空气的空间中，如果空气阻力的作用_ _ _，物体的下落也可以看成自由落体运动。3自由落体运动是初速度为_的匀加速直线运动。4自由落体运动的加速度叫做_ _。在地球上不同的地方其大小可不同，一般纬度高处较 ，纬度低处较 。但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的g取9.8m/s2，在粗略的计算中，g还可以取10m/s2。5.(1)自由落体运动时初速度的匀加速直线运动；（2）数学表述速度时间关系： ；t/sv/ms-10123451020304050位移时间关系： ；位移速度关系： 。如图所示是物体做自由落体运动的v-t图像，从图像中可知：（g=10m/s2）（1）1s末，2s末，3s末ns末的速度之比为 ；（2）第1s内，第2s内，第3s内第ns内的位移之比为 ；（3）前1s内，前2s内，前3s内前ns内的位移之比为 。【探讨与生成】【问题1】对自由落体运动性质的理解例1：甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高h、2h处同时自由落体运动（h足够大），下列说法正确的是（ ）a同一时刻甲的速度比乙大b下落1m时，甲、乙的速度相同c下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍d在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等【小结】1.特征：自由落体运动具备两个特征：第一，初速度为零；第二，除受重力外不受其他力的作用。2.是一种理想化模型。自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可忽略时，物体下落才可以当作自由落体运动来处理。比如，空气中小铁球由静止释放后的运动，就可以看作自由落体运动。3.本质：自由落体运动实质是初速度为零，加速度的匀加速直线运动，它只是我们前面所学的匀变速直线运动的特例，并不是一种新的运动。4.图像：自由落体运动的v-t图像是一条过原点的直线，斜率。总之，自由落体运动是匀加速直线运动的一个特例，其初速度为零、加速度为g，g的大小与重力大小无关。当问题指明（或有明显暗示）空气阻力不能忽略不计时，物体运动就不再是自由落体运动。【问题2】对自由落体运动加速度的理解例2：建筑工人安装塔手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某楼层面的时间为0.2s，试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度？（g10m/s2，不计楼层面的厚度）【小结】1.加速度是由于地球上的物体受到地球吸引力而产生的，在同一地点，所有物体做自由落体运动的加速度的大小是相同的，方向竖直向下，用字母“g”表示。因此，物体做自由落体运动时，速度变化的快慢都一样。2.在同一地点，距地球表面的高度h不同（h和地球的半径相比不能忽略）时，重力加速度不同，距地面越高，重力加速度越小；在地球上不同的纬度处，重力加速度值略有不同，纬度越大重力加速度越大，在赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大。在一般计算题中，可以取或，如果没有特别的说明，都按进行计算。【拓展与分享】: 水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。例3在现实生活中，雨滴大约在1.5km左右的高空中形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多少？你遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s，为什么它们之间有这么大的差别呢？（g=10m/s2）【拓展与分享】:实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做匀速运动，我们把最后匀速的速度叫收尾速度.请你大致画出雨滴下落的v-t图像。【课堂练习 】1关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )a重的物体的g值大 b同一地点,轻重物体的g值一样大cg值在地球上任何地方都一样大 dg值在赤道处大于在北极处2.以下对物体做自由落体运动的说法正确的是（ ）a物体开始自由落体时，速度为0，加速度也为0 b.物体下落过程，速度和加速度同时增大c物体下落过程，速度增大，加速度不变d物体下落过程，速度随时间的变化率保持不变3. 日常工作中，有时需要反应灵敏.对于战士、驾驶员、飞行员等更是如此.从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫做反应时间.你如果想测量你的同桌的反应时间，你握住尺子的上端，同桌的手放在尺子的下端零刻度处待命，如图所示，当同桌看到你的手松开时，迅速握住尺子，他的手握在20 cm处，同桌的反应时间为 ；若招飞行员时对飞行员的反应时间要求达到0.16 s，同桌能当飞行员吗？（g取10 m/s2）4已知球形星体对其表面附近的物体作用规律相同，在火星表面附近某物体做类自由落体运动，从自由释放的瞬间开始计时，若物体在前2s内的位移为16m，那么2s末的速度大小为 m/s。5.如图，在天花板下悬挂一长为l的木棒，在木棒下端正下方h处有一观察者p，他看到木棒自悬线烧断而自由下落，求木棒通过观察者p的时间。2.6 伽利略对自由落体运动的研究学案【课标要求】1、了解伽利略研究自由落体运动的科学方法的巧妙的实验构思。2、了解伽利略研究自由落体运动的探究过程 。3、通过学习伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。【重点难点】伽利略的研究方法【课前预习】1.二千多年前古希腊学者_ _认为 的物体比 的物体下落得更快。这一结论在其后的两千年的时间里，被人们奉为经典，直到16世纪末被意大利青年学者 推翻。2.伽利略的研究方法：（1）运用逻辑推理的方法对亚里士多德的论断进行了推断，得出了 的结论（即“归谬法”） ，使亚里士多德的理论陷入困境。（2）伽利略提出自由落体运动是一种简单的_ _的假说。（3）由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了_ _的方法：让小球从斜面不同位置由静止滚下，得出小球滚下的 和 成正比，即速度是均匀变化的，当倾角增大到等于900，即物体竖直下落时， 和 仍然成正比，即速度是均匀变化的，得到了自由落体运动的规律。3.伽利略科学思想方法的核心是把_ _和_ _（包括数学推演）和谐地结合起来，从而发展了人类科学思维方式和科学研究方法。【探讨与生成】【问题1】伽利略对自由落体运动的研究例1：伽利略以前的学者认为：物体越重，下落得越快.伽利略等一些物理学家否定了这种看法.例如在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这主要是因为（ ）a.它们的重量不同b.它们的密度不同c.它们的材料不同d.它们受到的空气阻力不同【小结】首先，伽利略通过逻辑推理得出亚里士多德的结论是错误的。然后，伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种最简单的变速运动，落体的速度与时间或位移成正比的。接着，伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一过程的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度就不变。他进一步设想，当斜面倾角增大为900时也应如此。到此，人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动了。 伽利略的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，是物理学真正开端的标志，他开创的科学方法，给科学带来了极其深远的影响。影响物体下落快慢的主要因素是空气阻力，在没有空气阻力或阻力可不计的情况下，物体下落的快慢程度是一样的，即物体做自由落体运动. 若在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心铁球，.忽略空气阻力，它们的加速度相等，下落的时间也相等。【问题2】竖直上抛运动的规律例2:某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？（不计空气阻力，取g =10m/s2）【小结】（1）将物体沿竖直方向抛出，物体的运动为竖直上抛运动抛出后只在重力作用下的运动其规律为（1）vt=v0gt，（2）h=v0tgt2 （3）vt2v02=2gh 几个特征量：最大高度h= ，从抛出到返回抛出点的运动时间t= （2）两种处理办法：分段法：上升阶段看做末速度为零，加速度大小为g的匀减速直线运动，下降阶段为自由落体运动整体法：从整体看来，运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度v0方向始终相反，因此可以把竖直上抛运动看作是一个统一的减速直线运动这时取抛出点为坐标原点，初速度v0方向为正方向，则a= （3）上升阶段与下降阶段的特点物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时间相等即 ， 所以，从某点抛出后又回到同一点所用的时间为.上抛时的初速度v0与落回出发点的速度v等值反向，大小均为；即v=v0=拓展与分享: 离地20米高处有一小球a开始做自由落体运动，同时其正下方地面有另一个小球b以20m/s的初速度竖直上抛求：(1) 经过多少时间两球在空中相遇？(2) 若要两球在空中相遇，b球上抛的初速度应满足什么条件？【课堂练习】1最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是（ ）a伽利略 b牛顿 c开普勒 d胡克2.小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，主要的原因是（ ）a.苹果和树叶的质量不同 b.苹果和树叶的密度不同c.苹果和树叶的体积