人教版高中物理新课标必修一第二章第五节自由落体运动课件(15张ppt)+教案+测试

文档属性

名称 人教版高中物理新课标必修一第二章第五节自由落体运动课件(15张ppt)+教案+测试
格式 zip
文件大小 3.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2020-10-14 07:53:51

文档简介

(共15张PPT)
物理(必修1)
你能认出真理,因为它既美又简单。
--
费曼
落体运动
落体运动
观察与思考
演示1:
比较不同物体下落的快慢。
影响物体下落快慢的因素是空气阻力。
演示2:
牛顿管实验。
如果没有空气阻力,物体下落的一样快。
一、自由落体运动
1.概念:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
2.条件:(1)只受重力
(2)初速度为零
如果空气阻力作用比较小,和自身重力相比,可以忽略,物体的下落可以近似看做自由落体运动。
注意事项!
保持竖直
果断释放
紧靠
下方畅通
1.若点迹颜色轻淡,
可用笔加重。
2.观察并分析纸带上点的分布特点。
持续按住开关
直到重锤落地
0
v
(m/s)
t
(s)
x5
x6
x4
x3
x2
x1
0
6
1
2
4
3
5
利用纸带研究自由落体运动
v0≠0
结论:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。
二、自由落体加速度(重力加速度)
1定义:一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。
2.方向:竖直向下
3.大小:g=9.8
m/s2
说明:不同地方g的值略有不同,
一般都按g=9.8m/s2
计算。
三、自由落体运动的规律
 
匀变速直线运动
自由落体运动
速度公式
位移公式
位移速度关系
v0=0
a=g
x=h
神奇的尺子
典例分析:
一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?而实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
答案:h=48.1
m
实际高度要比计算值偏小。
课堂回顾及课后作业
一、自由落体运动
1.概念
:物体只在重力作用下由静止开始下落的运动。
2.条件:(1)只受重力(2)初速度为零(近似处理)
3.性质:初速度为零的匀变速直线运动。
二、自由落体加速度g(重力加速度)
1.定义:
一切物体自由下落的加速度

2.方向:竖直向下
3.大小:
g
=9.8m/s2(取值说明)
三、自由落体运动的规律
课下作业
1.利用实验数据计算一下重力加速度的数值,并分析误差产生的原因。(尝试多种方法)
2.利用直尺计算自己的反应时间,并把直尺改造成可以直接读出反应时间的工具。
3.查阅资料了解,探究自由落体运动规律,还有哪些实验方案,它们的原理是否相同?
再见自由落体运动
导学案
【前置补偿】
1、打点计时器的使用
1.打点计时器是一种
工具,相邻两点间的时间间隔为t=
s。
2.利用纸带求某点瞬时速度:两点间的平均速度等于
的瞬时速度。
2、匀变速直线运动的规律:
1.基本公式:
速度公式:
位移公式:
速度位移关系:
2.匀变速直线运动的速度--时间图像为:

在速度时--间图像中,
表示加速度。
【新课探究】
1、自由落体运动
1.请举出生活中落体运动的实例。
2.演示:对比两个物体下落的快慢。
实验现象表明:影响物体下落快慢的因素是:

3演示:牛顿管实验。
实验现象表明:如果没有空气阻力,所有物体下落快慢的情况为

4.物体做自由落体运动的条件是:


5.通常情况下只要
就可以
把物体的下落近似看做自由落体运动。
2、探究自由落体运动的规律
问题1:为了定量地研究自由落体运动,需要记录那些物理量?
问题2:实验中,影响重物“自由”下落的主要因素是什么?实验操作时应注意哪些事项?
问题3:观察所得纸带上点的分布有什么特点?猜想它可能是那种运动?如何验证你的猜想?
1.选择一条纸带来研究,完成以下任务:
(1)
选点测量:舍去前面几个点开始研究,给计数点标注序号,并测量点间的距离。
(2)
计算速度:依次算出这些点的瞬时速度。
(3)
描点连线:画出速度时间图像。(若是直线,应该用直尺)
(4)
求加速度:根据斜率求加速度。(选做)
求某点的瞬时速度,如:
=
m/s
序号
1
2
3
4
5
对应时刻(s)
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
瞬时速度(m/s)
2.由图可知:自由落体运动的运动性质为
。加速度为:a=
m/s2
三、自由落体运动加速度g(重力加速度)
1.大小:g=
m/s2
2.方向:

4、自由落体运动的规律
速度公式:
位移公式:
速度位移关系:
5、学以致用:
测量反应时间
例:一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?而实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
【巩固练习】
1.下列说法正确的是
A.物体由静止开始下落的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.当空气阻力比较小、可以忽略不计时,物体从静止开始下落的运动可视为自由落体运动
D.各地重力加速度g数值略有不同,纬度越高的地方g值越小。
2.一个做自由落体运动的物体,速度
v
随时间t
变化的图象如图所示,正确的是
3.对下列关于自由落体运动的说法正确的是
A.物体开始下落时速度为零,加速度也为零
B.物体下落过程中速度增加,加速度不变
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量
4.关于自由落体运动,下列说法正确的是
A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B.竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1∶4∶9…的运动就是自由落体
C.自由落体运动在开始连续的三个2
s
内的位移之比为1∶3∶5
D.自由落体运动在开始连续的三个1
s
末的速度之比为1∶3∶
5.利用自由落体运动的规律可以估算山高或井深,为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由下落,经过2.5s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离。
6.从离地面320
m的空中自由落下一个小钢球,取g=10m/s2,求小球:
(1)经过多长时间落到地面?
(2)自开始下落计时,最后l
s内的位移。
7.一矿井深为125
m
,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时,第1个小球恰好到达井底,(g=10
m/s2
)求:
(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔;
(2)此时第3个小球和第5个小球间的距离。
A
t
v
0
B
t
v
0
C
t
v
0
D
t
v
0自由落体运动
【教学目标】
1.通过观察演示实验分析得出影响物体下落快慢的因素,进一步明确自由落体运动的概念和条件。培养学生抓住主要矛盾,忽略次要矛盾的科学思维方法。
2.利用打点计时器探究自由落体运动的性质,明确重力加速度的大小。培养学生敢于猜想、乐于求证的科学素养,体会自然规律的简单之美。
3.通过对自由落体规律的简单应用,培养学生解决实际问题的能力,从而感受到物体贴近生活、联系实际的特点。
【教学重点】
1.
自由落体运动的概念及条件,探究自由落体运动的性质。
2.
利用自由落体运动规律解决实际问题。
【教学难点】
通过分析纸带得出自由落体运动的性质。
【教学用具】
多媒体课件、大小不同的两个钢球,两张相同的纸片、牛顿管、真空泵、重锤、打点计时器、铁架台、纸带、毫米刻度尺。
【教学过程】
新课引入:
利用物理学家费曼的名言引入:你能够发现真理,因为它既美又简单。激发学生的求知欲。展示动画:树叶落地,引出落体运动的概念,举例说明落体运动的普遍性,暗示落体运动规律研究的现实意义。设问落体运动是否遵从某种规律,引入课堂。
新课推进:
从最简单的事例入手开启探索之旅,首先比较两个物体下落的快慢:
演示1:大小不同的两个钢球从同一高度同时自由下落。
问题1、实验现象表明物体下落的快慢和质量与体积有关吗?(学生回答)
演示2:一张答题卡和一张相同答题卡揉成的纸团从同一高度同时自由下落。
问题2、影响物体下落快慢的因素是什么?(学生回答)
问题3、如果没有空气阻力,情况会是怎样?(学生猜想)
演示3:牛顿管实验。
得出结论:如果没有空气阻力,物体下落的一样快。进一步提出自由落体运动概念。
1、
自由落体运动
1.
定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
提醒学生思考定义中“自由”的含义,体会物体做自由落体运动的条件。
2.
条件:只受重力、初速度为零。
问题4、生活中满足这种条件的运动多不多?研究这种运动有没有现实意义呢?
提醒学生回忆最初的两个钢球演示实验,得出近似看做自由落体运动的条件。
3.
说明:如果空气阻力作用比较小,和物体自身重力相比,可以忽略,物体的下落可以近似看做自由落体运动。
二、探究自由落体运动的规律
列举生活中可以近似看成自由落体运动的事例。明确手中的重锤下落可以近似看做自由落体运动,并以它为研究对象来探究自由落体运动的规律。
1.记录重物下落情况
问题5、需要记录那些物理量?眼睛观察能否获取?怎样实现目的?(学生回答)
模拟使用打点计时器记录重物下落的操作流程,让学生注意观察并提出意见和建议。
提出要求:打出至少两条满意的纸带,并认真观察纸带上点的分布特点。
2.
分析处理纸带
问题6、纸带上点迹越来越稀疏说明什么?猜想它可能是在做什么运动?(学生回答)
问题7、怎样用所学知识验证你的猜想?(学生回答)
引导学生在多种方案中选择形象直观的速度时间图象来验证猜想。
共同探讨对纸带的处理方法及流程,最终明确如下:
(1)
选点测量:选择合适的点研究,并测量相邻各点间的距离。
(2)
计算速度:依次算出这些点的瞬时速度。
(3)
描点连线:利用直尺画出速度时间图像。
(4)
求加速度:根据斜率求加速度。
3.
展示结果,得出结论
通过投影设备展示几组同学的处理结果。
明确实验结论:自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。
可以根据斜率求得加速度数值。(大约是9.8m/s2)
三、自由落体加速度
明确一个事实:大量精确的实验表明,所有物体做自由落体运动的加速度大小为一个定值:9.8
m/s2。这个加速度被称作自由落体加速度。
1定义:一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。
说明它的方向就是物体下落的方向:竖直向下,再次明确大小。
2.方向:竖直向下
3.大小:g=9.8
m/s2
说明:地球上不同地方的重力加速度数值略有不同,参见教材P44,提醒学生观察变化规律,并说明在今后的学习中将会对这一现象作出解释。
4、
自由落体的规律
从前面的探究得知,自由落体运动本质上就是一个特殊的匀变速直线运动而已。
问题8、自由落体运动作为一个匀变速直线运动,其特殊之处在于什么?(学生回答)
问题9、请表述匀变速直线运动规律的基本公式,并由此得出自由落体运动的基本公式。
1.
一种特殊的匀变速直线运动:v0=0,a=g,x=h
2.
基本公式:v=gt
v2=2gh
学以致用:利用直尺的下落可以近似看做自由落体,对比同桌两人的反应快慢。要求课下进一步算出具体反应时间。思考如何把直尺改造成可以直接读出反应时间的测量工具。
例题:一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s。如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?而实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
5、
巩固练习
1.下列说法正确的是(

A.物体由静止开始下落的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时,物体从静止开始下落的运动可视为自由落体运动
D.各地重力加速度g数值略有不同,纬度越高的地方g值越小。
2.一个做自由落体运动的物体,速度
v
随时间t
变化的图象如图所示,正确的是:
3.利用自由落体运动的规律可以估算山高或井深,为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由下落,经过2.5s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离。
6、
课堂小结
【板书设计】
一、自由落体运动
1.概念
:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
2.条件:只受重力、初速度为零
(近似处理条件)
3.性质:匀变速直线运动
二、自由落体加速度
1.定义:
自由落体运动的加速度,也叫重力加速度,用字母g表示。
2.方向:竖直向下
3.大小:g=9.8m/s2
三、自由落体运动的规律
v=gt
v2=2gh
【课后作业】
1.利用实验数据计算一下重力加速度的数值,并分析误差产生的原因。(尝试多种方法)
2.利用直尺计算自己的反应时间,并把直尺改造成可以直接读出反应时间的工具。
3.查阅资料了解,探究自由落体运动规律,还有哪些实验方案,它们的原理是否相同?
A
t
v
0
B
t
v
0
C
t
v
0
D
t
v
0
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