高一物理 2-5 《自由落體運動》學(xué)案 新人教版必修1

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111 "湖南省隆回縣萬和實驗學(xué)校高中物理必修一學(xué)案：2-5 自由落體運動 " 姓名： 班級： 【學(xué)習(xí)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(guān)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(xué)習(xí)重點】自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程． 【學(xué)習(xí)難點】能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)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(guān)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(xué)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(jié)論：物體下落過程的運動快慢情況與物體 無關(guān)． 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(guān)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(jié)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(shè)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(xué)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(yīng)用 1、測定反應(yīng)時間 從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動所經(jīng)過的時間叫反應(yīng)時間。 【做一做】測定反應(yīng)時間 操作：一位同學(xué)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(dāng)看到那位同學(xué)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(yīng)時間尺的原理 例1、若你的手握在20cm處，你的反應(yīng)時間為多長？若招飛時對飛行員的反應(yīng)時間要求達到 0.16s，你能當(dāng)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(xué)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(xùn)練】 1．關(guān)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(yīng)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(dāng)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