高一物理 2-5 《自由落體運動》學案 新人教版必修1

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111 "湖南省隆回縣萬和實驗學校高中物理必修一學案：2-5 自由落體運動 " 姓名： 班級： 【學習目標】 1．認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動． 2．能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析． 3．知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同． 【學習重點】自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程． 【學習難點】能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關的運動軌跡并能自主進行分析． 【知識鏈接】請寫出勻變速直線運動的有關規(guī)律： 速度公式： 位移公式： 速度位移公式： 推論：做勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)位移之差為一恒量。 即： 。這是判斷物體是否做勻變速直線運動的依據(jù)。 【自主探究】 一、自由落體運動 物體下落的運動是一種常見的運動。 多媒體展示：生活中物體下落的運動。 思考問題：石頭明顯比樹葉下落的快，那么是否重的物體比輕的物體下落的快呢？ 探究一：重的物體比輕的物體下落的快嗎？ (學生實驗探究) 取一個鉤碼和兩張面積相同的紙片，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況。 ①從同一高度同時釋放一個鉤碼和一張紙片，可以觀察到誰下落得快？ ②兩張完全相同的紙片，將其中一張揉成紙團后從同一高度同時釋放，可以觀察到誰下落得快？ ③兩張完全相同的紙片，把其中一張撕掉一半并揉成一團，將兩者從同一高度同時由靜止釋放，可以觀察到誰下落得快？ 結論：物體下落過程的運動快慢情況與物體 無關． 探究二：影響物體下落快慢的因素是什么呢？ 猜想： 驗證： (演示實驗)“牛頓管”的實驗 拿一個長約1.5米，一端封閉，另一端有開關的玻璃管（牛頓管），把小鐵片和羽毛放到這個玻璃管里。 1、將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象： 2、 將羽毛和金屬片放人抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時下落，觀察到的現(xiàn)象： 結論：影響落體運動快慢的因素是 的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢 ． 閱讀課本P43第二自然段并回答：(1)自由落體運動有什么特點？ （2）什么情況下的物體的下落可看作是自由落體運動？ 二、自由落體運動的運動性質(zhì) 探究三 ：自由落體運動是什么性質(zhì)的運動呢？ 1、猜想：通過前面的實驗觀察，可以猜想自由落體運動是一個什么樣的運動？ 2、驗證猜想：如何驗證自己的猜想？ 3、實驗設計： （1）用打點計時器來研究自由落體運動 [實驗探究]按照教材第43頁的圖2．5—1裝置做實驗，將一系有紙帶的重物從一定的高度自由下落，利用打點計時器記錄重物的下落過程．讓學生根據(jù)以前做過的“研究物體勻加速直線運動”的實驗，分組定量測定，分析出落體運動的規(guī)律。用推論法求出物體運動的加速度。（時間間隔T=1/30s） 在對紙帶進行數(shù)據(jù)處理可知：自由落體運動是 運動。 （2）也可以用頻閃照相來研究自由落體運動 播放flash動畫模擬用頻閃照相來研究自由落體運動。 三、自由落體加速度 討論：在同一地點，不同物體做自由落體運動的加速度一樣嗎? 提示：我們可以用剛做的牛頓管實驗來說明這個問題，兩個物體由同樣高度同時由靜止下落，為什么同時達到地面？ 1 、在同一地點，一切物體的自由落體運動加速度都相同。這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用g來表示。 閱讀教材p43完成下列問題： 1．自由落體運動的加速度它的方向如何? 2、看教材第44頁列表，嘗試從表中尋找出規(guī)律． 五、自由落體運動的應用 1、測定反應時間 從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應行動所經(jīng)過的時間叫反應時間。 【做一做】測定反應時間 操作：一位同學捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動，你用一只手在直尺的零刻度處做握住木尺的準備。當看到那位同學放開手時,你立即握住木尺. 讀數(shù)：直尺下落的距離，即為你所捏處的刻度值。 請回答測反應時間尺的原理 例1、若你的手握在20cm處，你的反應時間為多長？若招飛時對飛行員的反應時間要求達到 0.16s，你能當飛行員嗎？（g取10m／s2） 2、粗略測量高樓、懸崖等的高度和深井的深度 例2、給你一個秒表、一個小球，并且知道本地的重力加速度是9.8m/s2, 請用以上器材測量教學樓5樓欄桿離地的高度。 例3、一位觀察者測出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考慮空氣阻力，懸崖有多高？實際上是有阻力的，因此實際高度比計算值大些還是小些？為什么？ 3、 測重力加速度 【知識梳理】 自由落體運動 1、 定義： 2、 特點： 3、 性質(zhì)： 4、 自由落體加速度： 5、 規(guī)律： 【鞏固拓展訓練】 1．關于自由落體運動的加速度g,下列說法中正確的是( ) A．重的物體的g值大 B．同一地點,輕重物體的g值一樣大 C．g值在地球上任何地方都一樣大 D．g值在赤道處大于在北極處 2．甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時自由下落，由下列說法正確的是（ ） A．甲比乙先著地 B．甲比乙的加速度大 C．甲、乙同時著地 D．無法確定誰先著地 3．自由落體運動的v-t圖象應是圖中的( ) 4．一個物體從20m高的地方下落,到達地面時的速度是多大?落到地面用了多長時間? (取g=10m/s2) 5、 質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求： （1）經(jīng)過多長時間落地？（2）第一秒和最后一秒的位移。（3）下落時間為總時間的一半時下落的位移。 6、一個物體從樓頂下落，在到達地面前最后1s內(nèi)下落的高度為樓高的，求樓高？（） 7、水滴由屋檐自由下落，當它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時，用時0. 2s，不計空氣阻力，g取10m/s2，求窗臺下沿距屋檐的高度。 111