自由落體教案7篇

時間:2022-11-24 作者:Trick 備課教案

在平時的教學活動中,教案起到很關鍵的功用,很多人通過教案的寫作是可以讓自己提高教學質量的,以下是范文社小編精心為您推薦的自由落體教案7篇,供大家參考。

自由落體教案7篇

自由落體教案篇1

教學準備

教學目標

知識與技能

1.根據(jù)相關實驗器材,設計實驗并熟練操作.

2.會運用已學知識處理紙帶,求各點瞬時速度.

3.會用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想.

4.巧用v—t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律.

5.掌握畫圖象的一般方法,并能用簡潔語言進行闡述.

過程與方法

1.初步學習根據(jù)實驗要求設計實驗,完成某種規(guī)律的探究方法.

2.對打出的紙帶,會用近似的方法得出各點的瞬時速度.

3.初步學會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行猜測、探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法.

4.認識數(shù)學化繁為簡的工具作用,直觀地運用物理圖象展現(xiàn)規(guī)律,驗證規(guī)律.

5.通過實驗探究過程,進一步熟練打點計時器的應用,體驗瞬時速度的求解方法.

情感態(tài)度與價值觀

1.通過對小車運動的設計,培養(yǎng)學生積極主動思考問題的習慣,并鍛煉其思考的全面性、準確性與邏輯性.

2.通過對紙帶的處理、實驗數(shù)據(jù)的圖象展現(xiàn),培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,能使學生靈活地運用科學方法來研究問題、解決問題、提高創(chuàng)新意識.

3.在對實驗數(shù)據(jù)的猜測過程中,提高學生合作探究能力.

4.在對現(xiàn)象規(guī)律的語言闡述中,提高了學生的語言表達能力,還體現(xiàn)了各學科之間的系,可引申到各事物間的關聯(lián)性,使自己融入社會.

5.通過經(jīng)歷實驗探索過程,體驗運動規(guī)律探索的方法.

教學重難點

教學重點

1.圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律.

2.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究

教學難點

1.各點瞬時速度的計算.

2.對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.

教學工具

多媒體、板書

教學過程

一、實驗目的

1.進一步練習使用打點計時器

2.利用v-t圖象處理數(shù)據(jù),并據(jù)此判斷物體的運動性質

3.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求加速度

二、實驗器材

打點計時器、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、交流電源.

三、實驗原理

1.利用打點計時器所打紙帶的信息,代入計算式

即用以n點為中心的一小段位移的平均速度代替n點的瞬時速度.

2.用描點法作出小車的v-t圖象,根據(jù)圖象的形狀判斷小車的運動性質.若所得圖象為一條傾斜直線則表明小車做勻變速直線運動.

3.利用v-t圖象求出小車的加速度.

四、實驗步驟

1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路.

2.把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并把紙帶的一端固定在小車的后面.

3.把小車停在靠近打點計時器處,接通電源后,釋放小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點.

4.換上新的紙帶,重復實驗兩次.

5.增減所掛鉤碼,按以上步驟再做兩次實驗.

五、數(shù)據(jù)處理

1.表格法

(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點,在后面便于測量的地方找一個點,作為計數(shù)始點,以后依次每五個點取一個計數(shù)點,并標明0、1、2、3、4…測量各計數(shù)點到0點的距離x,并記錄填入表中,如圖所示.

(2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…

(3)計算平均速度,用平均速度代替相關計數(shù)點的瞬時速度,填入上面的表格中.

(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),分析速度隨時間怎么變化.

2.圖象法

(1)在坐標紙上建立直角坐標系,橫軸表示時間,縱軸表示速度,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點.

(2)畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點,不在線上的點均勻分布在直線的兩側,偏差比較大的點忽略不計,如圖所示

(3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律.

(4)據(jù)所畫v-t圖象求出其斜率,就是小車運動的加速度.

六、誤差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均勻.

2.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差,從而計算出的瞬時速度有誤差.

3.作v-t圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準確帶來誤差.

七、注意事項

1.開始釋放小車時,應使小車靠近打點計時器.

2.先接通電源,等打點穩(wěn)定后,再釋放小車.

3.打點完畢,立即斷開電源.

4.選取一條點跡清晰的紙帶,適當舍棄點密集部分,適當選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別),弄清楚所選的時間間隔t等于多少秒.

5.要防止鉤碼落地,避免小車跟滑輪相碰,當小車到達滑輪前及時用手按住.

6.要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點,一般在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點,即時間間隔為t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐標紙上畫v-t圖象時,注意坐標軸單位長度的選取,應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內(nèi)

自由落體教案篇2

重點與剖析

一、自由落體運動

1、定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

思考:不同的物體,下落快慢是否相同?為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?

在空氣中與在真空中的區(qū)別是,空氣中存在著空氣阻力。對于一些密度較小的物體,例如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時,受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時,空氣阻力的影響就相對較小了。因此在空氣中下落時,它們的快慢就不同了。

在真空中,所有的物體都只受到重力,同時由靜止開始下落,都做自由落體運動,快慢相同。

2、不同物體的下落快慢與重力大小的關系

(1)有空氣阻力時,由于空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,往往是較重的物體下落得較快

(2)若物體不受空氣阻力作用,盡管不同的物體質量和形狀不同,但它們下落的快慢相同。

3、自由落體運動的特點

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g)。

4、自由落體運動的性質:初速度為零的勻加速直線運動。

二、自由落體加速度

1、自由落體加速度又叫重力加速度,通常用g來表示。

2、自由落體加速度的方向總是豎直向下。

3、在同一地點,一切物體的自由落體加速度都相同。

4、在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同。

規(guī)律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大,重力加速度越大。

三、自由落體運動的運動規(guī)律

因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動,所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。

1、速度公式:v=gt

2、位移公式:h= gt2

3、位移速度關系式:v2=2gh

4、平均速度公式:=

5、推論:h=gt2

問題與探究

問題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有什么假設與猜想?

探究思路:物體在真空中下落時,只受重力作用,不再受到空氣阻力,此時物體的加速度較大,整個下落過程運動加快。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,二者方向相反,此時物體加速度較小,整個下落過程較慢些。

問題2自由落體是一種理想化模型,請你結合實例談談什么情況下,可以將物體下落的運動看成是自由落體運動。

探究思路:回顧第一章質點的概念,談談我們在處理物理問題時,根據(jù)研究問題的性質和需要,如何抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化,進一步理解這種重要的科學研究方法。

問題3地球上的不同地點,物體做自由落體運動的加速度相同嗎?

探究思路:地球上不同的地點,同一物體所受的重力不同,產(chǎn)生的重力加速度也就不同。一般來講,越靠近兩極,物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。

典題與精析

例1下列說法錯誤的是

a、從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動

b、若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快

c、自由落體加速度的方向總是垂直向下

d、滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動

精析:此題主要考查自由落體運動概念的理解,自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。選項a沒有說明是什么樣的物體,所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項c中自由落體加速度的方向應為豎直向下,初速度為零的勻加速直線運動的速度都與時間成正比,但不一定是自由落體運動。

答案:abcd

例2小明在一次大雨后,對自家屋頂?shù)蜗碌乃芜M行觀察,發(fā)現(xiàn)基本上每滴水下落的時間為1.5 s,他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度。你知道小明是怎樣估算的嗎?

精析:粗略估計時,將水滴下落看成是自由落體,g取10 m/s2,由落體運動的規(guī)律可求得。

答案:設水滴落地時的速度為vt,房子高度為h,則:

vt=gt=101.5 m/s=15 m/s

h= gt2= 101.52 m=11.25 m。

綠色通道:學習物理理論是為了指導實踐,所以在學習中要注重理論聯(lián)系實際。分析問題要從實際出發(fā),各種因素是否對結果產(chǎn)生影響都應具體分析。

例3一自由下落的物體最后1 s下落了25 m,則物體從多高處自由下落?(g取10 m/s2)

精析:本題中的物體做自由落體運動,加速度為g=10 n/kg,并且知道了物體最后1 s的位移為25 m,如果假設物體全程時間為t,全程的位移為s,該物體在前t—1 s的時間內(nèi)位移就是s—25 m,由等式h= gt2和h—25= g(t—1)2就可解出h和t。

答案:設物體從h處下落,歷經(jīng)的時間為t。則有:

h= gt2 ①

h—25= g(t—1)2 ②

由①②解得:h=45 m,t=3 s

所以,物體從離地45 m高處落下。

綠色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,尋找等量關系,分別利用自由落體規(guī)律列方程,聯(lián)立求解。

自主廣場

基礎達標

1、在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時自由下落,則:

a、在落地前的任一時刻,兩石塊具有相同的速度、位移和加速度

b、重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢

c、兩石塊在下落過程中的平均速度相等

d、它們在第1 s、第2 s、第3 s內(nèi)下落的高度之比為1∶3∶5

答案:acd

2、甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落,則在下落過程中

a、兩球速度差始終不變

b、兩球速度差越來越大

c、兩球距離始終不變

d、兩球距離越來越大

答案:ad

3、物體從某一高度自由落下,到達地面時的速度與在一半高度時的速度之比是

a、1∶2

b、1∶1

c、2∶1

d、4∶1

答案:b

4、從同一高度處,先后釋放兩個重物,甲釋放一段時間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運動形式是

a、自由落體運動、

b、勻加速直線運動a

c、勻加速直線運動ag

d、勻速直線運動

答案:d

5、a物體的質量是b物體質量的5倍,a從h高處,b從2h高處同時自由落下,在落地之前,以下說法正確的是

a、下落1 s末,它們的速度相同

b、各自下落1 m時,它們的速度相同

c、a的加速度大于b的加速度

d、下落過程中同一時刻,a的速度大于b的速度

答案:ab

6、從距離地面80 m的高空自由下落一個小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s內(nèi)的位移。

答案:35 m

綜合發(fā)展

7、兩個物體用長l=9。8 m的細繩連接在一起,從同一高度以1 s的時間差先后自由下落,當繩子拉緊時,第二個物體下落的時間是多長?

答案:0.5 s

8、一只小球自屋檐自由下落,在t=0。2 s內(nèi)通過高度為h=2 m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)

答案:2.28 m

9、如圖21所示,豎直懸掛一根長15 m的桿,在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點a,當桿自由下落時,從桿的下端經(jīng)過a點起,試求桿全部通過a點所需的時間。

(g取10 m/s2)

圖21

答案:1 s

自由落體教案篇3

一、教學目標

1、 理解自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動

2、明確物體做自由落體運動的條件

3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

4、培養(yǎng)學生實驗、觀察、推理、歸納的科學意識和方法

5、通過對伽利略自由落體運動研究的學習,培養(yǎng)學生抽象思維能力,并感受先輩大師崇尚科學、勇于探索的人格魅力

二、重點難點

理解在同一地點,一切物體在自由落體運動中的加速度都相同是本節(jié)的重點

掌握并靈活運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題是難點

三、教學方法

實驗—觀察—分析—總結

四、教具

牛頓管、抽氣機、電火花計時器、紙帶、重錘、學生電源、鐵架臺

五、教學過程

(一)、課前提問:初速為零的勻加速直線運動的規(guī)律是怎樣的?

vt=at

s =2

vt2 =2as

(二)、自由落體運動

演示1:左手擲一金屬片,右手擲一張紙片,在講臺上方從同一高度由靜止開始同時釋放,讓學生觀察二者是否同時落地、然后將紙片捏成紙團,重復實驗 ,再觀察二者是否同時落地、

結論:第一次金屬片先落下,紙片后落下,第二次幾乎同時落下。

提問:解釋觀察的現(xiàn)象

顯然,空氣對紙的阻力影響了紙片的下落,而當它被撮成紙團以后,阻力減小,紙片和金屬片才幾乎同時著地。

假設紙片和金屬片處在真空中同時從同一高度下落,會不會同時著地呢?

演示2:牛頓管實驗

自由落體運動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。

顯然物體做自由落體運動的條件是:

(1)只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力。

(2) 從靜止開始下落

實際上如果空氣阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不計,物體的下落也可以看做自由落體運動。

(三)自由落體運動是怎樣的直線運動呢?

學生分組實驗(每二人一組)

將電火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上,讓紙帶穿過計時器,紙帶下方固定在重錘上,先用手提著紙帶,使重物靜止在靠近計時器下放,然后接通電源,松開紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打下一系列小點。

運用該紙帶分析重錘的運動,可得到:

1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

2、重錘下落的加速度為a=9.8m/s2

(四)自由落體加速度

1、學生閱讀課文

提問:什么是重力加速度?標準值為多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

2、重力加速度的大小有什么規(guī)律?

(1)在地球上同一地點,一切物體的重力加速度都相同。

(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37頁表格可知,緯度愈高,數(shù)值愈大。

(3)在通常的計算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的計算中,還可以把g取作10m/s2

(五)自由落體運動的規(guī)律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

(六)課外作業(yè)

1、閱讀《伽利略對自由落體運動的研究》

2、教材第38頁練習八(1)至(4)題

自由落體教案篇4

一、教學目標

1、知識與技能

(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,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。

(4)掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律,并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。

(5)初步了解探索自然規(guī)律的科學方法,重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。

2、過程與方法

(1)會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。

(2)會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結出物理規(guī)律的方法。

3、情感態(tài)度與價值觀

(1)通過指導學生探究,調動學生積極參與討論,培養(yǎng)學生學習物理的濃厚興趣。

(2)滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。

(3)培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識,敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。

二、教學重難點

重點:1.自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。

2.掌握自由落體運動的規(guī)律,并能運用其解決實際問題。

難點:理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。

三、教學過程

1、新課導入

這一環(huán)節(jié)采用游戲導入,教師在課前需要設計制作好“測反應時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標上自由下落對應長度所用的時間)。

師:一般情況下,刻度尺是用來測量什么物理量的?

生:測量物體長度的!

師:大家看到我手里的這把尺子了沒有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測量出你的反應時間。不信?我請幾位同學上來試試。

找?guī)酌瑢W上來做這個實驗??赏ㄟ^比比誰的反應時間短來調動學生的積極性。

師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運動特點制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運動。

師:像尺子下落這樣的運動是一種常見的運動。掛在線上的重物,如果把線剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。

師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結合日常生活經(jīng)驗回答問題。

生:不同物體下落快慢應該是不一樣的,下落快慢應該是由質量決定,質量大的下落快,質量小的下落快慢。

師:這位同學回答得對不對呢?大家看我來做幾個實驗。

演示實驗

(1)將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放,結果金屬片先著地。教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結果板書在黑板上。

(2)將剛才的紙片緊緊捏成一團,再次與硬幣同時釋放,結果兩者幾乎同時落地。

(3)將兩個完全一樣的紙片,一個捏成團,一個平展,則紙團下落快。

師:物體下落快慢是由質量決定嗎?

生:不是的!

師:為什么這樣說?

生:第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題,特別是第3個問題,質量一樣卻下落有快慢之分。

師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?

生:我想應該是空氣阻力。

猜想

師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。

驗證—牛頓管實驗

師:剛才的實驗現(xiàn)象驗證了我們的猜想,在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。

師: 1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放,它們同時落在月球表面,這是通過電視轉播過的。

2、新授環(huán)節(jié)

(1)自由落體運動

師:物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點?

生:沒有空氣阻力,則物體只受重力。

師:很好!物理學中把這種只受重力作用,由靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。

自由落體運動:在只受重力的情況下,由靜止開始下落的運動。

師:我們?nèi)粘I钪幸姷降穆潴w運動是自由落體運動嗎?比如開始測反應時間的尺子的下落運動是自由落體運動嗎?

生:肯定不是,因為在地球表面大氣層內(nèi),沒有空氣的情況是不存在的。

師:說得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運動是不存在的,只是一種理想運動模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運動近似看作自由落體運動。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。

近似條件:一般情況下,密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運動。

(2)自由落體運動的運動規(guī)律

師:做自由落體運動的物體的運動規(guī)律是什么呢?速度隨時間是如何變化的?位移隨時間又是如何變化的,我們該如何來研究它的運動規(guī)律呢?

生:利用打點計時器。先選擇一個物體,這個物體必須密度大,實心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運動近似看成自由落體運動。接著用打點計時器來研究物體的運動規(guī)律。

師:請同學們自己設計并進行實驗,將紙帶的處理結果告訴我。

學生設計、操作并處理實驗結果

總結分析運動規(guī)律

師:實驗結論是什么?

生:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

師:如何得出這個結論?

生:根據(jù)實驗得到的紙帶,我猜想它是勻加速運動。于是我用勻變速直線運動的運動規(guī)律

來驗證紙帶,結果證明自由落體運動是勻變速直線運動。

師:回答得非常正確!自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,這個結論我們要牢記。

師:那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?

生:我所算得的結果在9.4左右,方向是豎直向下,因為物體是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應該與速度方向相同,豎直向下。

師:其他同學的結果呢?

生:我的也差不多。

關鍵點提問

師:大家用的是質量不同的重錘做的實驗,為什么求出來的加速度結果差不多呢?

生:雖然重錘質量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運動,而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運動的運動情況是完全一樣的。所以測出來的結果差不多是符合事實的。

總結歸納重力加速度

師:同學們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實驗發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:

1、緯度越高,g越來越大;

2、同一緯度,高度越大,g越小。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果沒有特殊說明,都按9.8m/s2計算。

3、鞏固練習

例1、下列說法正確的是(bd)

a. 物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動

b. 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動

c. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,不能看成自由落體運動。

d. 從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用,因為阻力與重力相比可以忽略,所以能看成自由落體運動。

例2、下列說法不正確的是(a)

a. g是標量,有大小無方向。

b. 地面不同地方g不同,但相差不大。

c. 在同一地點,一切物體的自由落體加速度一樣。

d. 在地面同一地方,高度越高,g越小。

例3、ab兩物體質量之比是1:2,體積之比是4:1,同時從同一高度自由落下,求下落的時間之比,下落過程中加速度之比。

解:因為都是自由落體運動,高度一樣,所以下落時間一樣,1:1;下落過程加速度也一樣都是g,1:1

例4、質量為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。

自由落體教案篇5

【教學目的】:

1、通過觀察現(xiàn)象,了解分析物理規(guī)律的方法。

2、理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。

3、理解什么是自由落體加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落體運動的規(guī)律。

【器材及方法】:

1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;乒乓球;一個小鉤碼;牛頓管

2、方法:通過小實驗和邏輯推理啟發(fā)式教學。

【重點與難點】:

不同物體下落的加速度都是重力加速度。

【教學過程】:

一、什么是自由落體運動。

如圖:一個物體離地h高處,當把細繩剪斷,物體就在重力的作用下沿著豎直方向下落,這種運動即為自由落體。問題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?

實驗討論1、一張小紙片和一支粉筆頭同時從同高處下落,哪個先落地?(動手做)

現(xiàn)象:粉筆先落地。感覺:重的物體先落地。

實驗討論2、一個乒乓球和一個鉤碼同時從同高處下落,誰先落地?

現(xiàn)象:鉤碼先落地。感覺:重的物體先落地。

實驗討論3、把小紙片揉成團再重做實驗討論2。

現(xiàn)象:兩者差不多同時落地。

問題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關?

首先我們來用一種巧妙的推理方法來進行推理:(討論)

1、假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。

2、而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速度與大石頭、小石頭下落的速度相比應如何?(答:整體下落速度最快)。

3、而如把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢;下落慢的會被下落快的拖著而加快,結果如何?(答:兩塊石頭的整體下落的速度應小于大石頭的速度,而大于小石頭的速度。)

4、這與重的物體先落地的結論矛盾。實驗:用牛頓管做實驗,大家看到:真空管內(nèi)的形狀質量都不同的金屬片、小張片當管直立過來時,它們同時到過管底。

結論:說明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無關!我們不能僅用生活中的感知去推究物理規(guī)律,而應深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由實驗總結出本質的東西,得出物理規(guī)律。為什么會有這種結果呢?我們來看看自由落體運動的特點:

二、自由落體運動的特點:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。

1、條件:

①、物體只受重力作用;

②、從靜止開始下落。

2、運動性質:它是一種初速度為零的勻速直線運動。

3、運動規(guī)律:因為物體只受重力,據(jù)有:如果在相同地區(qū),不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運動速度和從同高度下落至地面的時間都相同,與物體的質量無關。

那么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?

三、重力加速度。

1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、實驗:測重力加速度的方法。課本第51頁圖2—24中是一個小球從某高度自由下落時用頻閃照相機(每隔相同時間照一張相片)從小球正面拍攝的,圖中的多個小球是同一個小球在不同時刻的位置疊加的結果,從圖中可讀出相鄰的時間里小球發(fā)生的位移。根據(jù)(t為頻閃照相機的拍攝時間),即可求出重力加速度。

3、根據(jù)用不同的小球重復實驗表明:同一地區(qū),不同物體的重力加速度相同。

4、不同地區(qū)(緯度不同)物體的重力加速度略有不同。從書中表中可知:

①同一緯度地區(qū)重力加速度相同。

②緯度越高重力加速度越大。

③通常計算中,重力加速度取,粗略計算中取。

四、總結。

1、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

2、不同物體的重力加速度在同地區(qū)相同,不同地區(qū)重力加速度與緯度有關。

3、自由落體運動的規(guī)律是,凡是初速度為零的勻加速直線運動的推論也適用于自由落體運動。

練習:

1、想測出一幢樓的高度,你用所學過的知識設計測量方案。

2、一個物體從塔頂自由下落,在到達地面前最后1秒內(nèi)的位移是整個位移的9/25,求塔高。

3、求一個物體自由下落,從下落時起,第隔1秒鐘物體下落的高度之比。

自由落體教案篇6

一、教材分析

課標分析:能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。

教材地位:《向心力》一節(jié)是普通高中課程標準試驗教科書必修2第六章曲線運動的重點、難點,具有承前啟后的作用。它既是本章知識的一個拐點,又是本章內(nèi)容拓展的重要基礎;通過學習,既能使學生從對圓周運動的表面認識上升到理論分析,又能讓學生從生活中的圓周運動分析提高到對天體運動及帶電粒子在電磁場中的運動的分析及推演。同時,《向心力》一節(jié)能夠充分體現(xiàn)力和運動的在物理學中的重要性,是運動與力關系學習的好素材。

二、學情分析

學生通過前面的學習,理解了質量、力與加速度的關系,了解了描述圓周運動的各個物理量及其關系,認識了勻速圓周運動指向圓心的向心加速度,并且學生已經(jīng)經(jīng)歷了同學之間相互協(xié)作、相互討論、相互交流及最后的成果展示的學習過程,具備了處理問題的一般思路方法:提出問題—分析問題—解決問題。

三、教學目標

(一)知識與技能

1.了解向心力概念,知道向心力是根據(jù)力的效果命名的一種力。

2.知道向心力大小與哪些因素有關,并能用來進行簡單的情景計算。

3.知道在變速圓周運動中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。

4.知道一般曲線運動的處理方法。

(二)過程與方法

1.通過對向心力概念的探究體驗,讓學生理解其概念的內(nèi)涵。并熟悉處理問題的一般方法:提出問題、分析問題、解決問題

2.在驗證向心力表達式的過程中,體會物理實驗在處理問題中的作用。

3.經(jīng)歷從勻速圓周運動到變速圓周運動再到一般曲線運動的研究過程,讓學生領會解決問題從特殊到一般的思維方法。并學會用力和運動的觀點來分析、解決問題。

(三)情感態(tài)度價值觀

1.經(jīng)歷從自己提出問題到自己解決問題的過程,培養(yǎng)學生的問題意識及思維能力。

2.經(jīng)歷從特殊到一般的研究過程,培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。

3.實例、實驗緊密聯(lián)系生活,拉近科學與學生的距離,使學生感到科學就在身邊,調動學生學習的積極性,培養(yǎng)學生的學習興趣。

四、教學重點、難點

1.教學重點

理解向心力的概念、公式及勻速圓周運動中供求關系,并能用來進行簡單的判斷計算。會分析向心力的來源

2.教學難點

理解向心力是一個效果力,會分析向心力的來源,理解勻速圓周運動中供求關系

五、教學過程(略)

六、課后作業(yè)

必做:課本p22頁問題與練習:1、2、3、5題。

選做:課本p22頁問題與練習:4題。

自由落體教案篇7

一、教材分析

自由落體運動是勻變速直線運動的一種具體情形。此前,學生已經(jīng)學習了勻變速直線運動的規(guī)律,也學習了研究勻變速直線運動的基本方法,對本課的學習,實際上是引導學生利用已有知識解決生活實際中的問題。組織學生進行探究活動,既有利于鞏固所學的知識,培養(yǎng)學生解決實際問題、探求規(guī)律的能力,還能對學生進行科學方法和科學思想的教育。

本節(jié)課的教學重點在于說明不同物體自由下落的加速度都是重力加速度g。由于學生受日常經(jīng)驗的影響,對重的物體下落快,輕的物體下落慢的印象很深,所以本節(jié)課做好實驗十分重要。教學時可以引導學生從日常生活經(jīng)驗出發(fā),通過實驗逐步提出問題(設疑),讓學生自己探究(解疑),得出結論。充分體現(xiàn)了物理是以實驗為基礎的學科,讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。

本節(jié)課的教學難點是掌握并靈活運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題。

二、教學目標

1、知識與能力

(1)理解自由落體運動,理解是重力加速度,

(2)掌握自由落體運動的規(guī)律,

(3)培養(yǎng)學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。

2、過程與方法

通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程,實際測量重物自由下落的加速度等探究活動,讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。

3、情感態(tài)度和世界觀

感受前人(亞里士多德)崇尚科學、勇于探索的人格魅力,培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。

先通過觀察生活中的一些現(xiàn)象和提出亞里士多德的理論和設疑“重物體比輕物體下落快嗎?”,讓學生通過分組實驗及演示實驗(牛頓管)解疑,理解什么是自由落體運動,明確物體做自由落體運動的條件。并得出做自由落體運動的不同物體,在同一地點從同一高度下落的快慢相同的結論。接著引導學生探究“自由落體運動是一種怎樣的運動呢?”,通過分組實驗對自由落體運動進行研究,得出自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。再提出“你能求出自由落體運動的加速度嗎?”,引導學生去研究,從而圓滿解決問題。

三、教學準備

(1)牛頓管、抽氣機;

(2)10套:紙片、鐵架臺、鐵螺絲、鐵夾、鐵橫桿、紙帶夾、打點計時器(帶復寫紙片)、紙帶、重錘、海綿墊、接線板;長刻度尺。

五.教學過程

回顧學過的知識:復習勻加速直線運動的規(guī)律和判定,掌握其有關的一些公式。

引入新課:

在日常生活中,我們會看到這種現(xiàn)象:把硬幣和紙片舉到相同高度,硬幣的重量比紙片重,同時由靜止開始釋放。觀察哪個先落地?

(演示:硬幣和紙片)

觀察結果:硬幣先落地

類似的現(xiàn)象在生活中還有很多,早在公元前4世紀,古希臘哲學家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現(xiàn)象,歸納出:物體越重,下落得越快。在我們今天看來,他這個說法是否正確呢?

提問:是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢?(課后有伽利略的推論)

我們可以通過實驗研究這個問題,桌上有兩張紙片(同種材料,質量不同)觀察掉落在桌面的情況:

1、兩張紙平攤,同一高度,同時靜止釋放。

2、把質量小的紙捏成紙團,同一高度,同時靜止釋放。

(讓學生自己試一試)

我們通過觀察這個現(xiàn)象說明了什么?

可見,重的物體不一定下落得快,輕的物體下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?

(學生:受空氣阻力的影響)

我們的神舟六號飛船返回時,為了安全的降落,一定的高度要打開降落傘來減速,利用的空氣的阻力。

正是由于有空氣阻力的影響,物體下落得才有快有慢。同學們想想看,如果沒有空氣阻力的影響,也就是在一個沒有空氣的空間里,物體只受重力,從靜止開始下落的情況是什么樣子呢?

(演示牛頓管)

看,這是一根玻璃管,管中的空氣已經(jīng)用抽氣機抽掉了,里邊有一個金屬片和羽毛,觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。

(觀察實驗)

定義:物體在只受重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。

要注意理解“自由”這兩個字:只受重力、初速度為零。

結合上面的實驗我們一起總結下,小結:如果沒有了空氣阻力,不同物體從同一高度做自由落體運動,它們的運動情況是相同的。

這種運動只在沒有空氣的空間里才能發(fā)生。不過,在存在空氣的空間里,如果空氣阻力的影響很小,物體的下落也可以近似看作自由落體運動。

亞里士多德是古希臘的圣人,恩格斯稱他是最博學的人。限于當時科技發(fā)展的水平,他在物理方面的論述,今天看來很多是不恰當?shù)?。但是,在兩千年前他能夠通過觀察、歸納,形成自己的一套理論體系,已經(jīng)很不簡單了。我們應該正確評價他在科學發(fā)展史上的地位。

我們知道了什么是自由落體運動,下面我們繼續(xù)深入的分析這種運動。

(演示實驗:將點火花計時器呈豎直方向固定在鐵架臺上,讓紙帶穿過計時器,紙帶下方固定在重錘上,先用夾子夾住紙帶上方,使重物靜止在靠近計時器的下方,然后接通電源,待打點穩(wěn)定后再松開紙帶,讓重物自由下落,計時器就在紙帶上打出一系列小點,那么這些點記錄了重物的運動情況。)

下面大家結合學案來分析下紙帶。

提問:軌跡為直線還是曲線?

答:軌跡為一條直線,物體作直線運動。

提問:是勻速直線運動嗎?

答:在連續(xù)相等的時間內(nèi)通過的位移不相等,逐漸的增大,所以是加速直線運動。

提問:是勻加速嗎?是如何判斷出來的?

(提示:回憶前面學過的勻變速直線運動規(guī)律:連續(xù)相等的時間內(nèi),物體通過的位移之差為定值。這是一個判斷公式,已知的=0.02秒。

答:可以測出連續(xù)相等的時間內(nèi),物體通過的位移之差為定值(在誤差允許的范圍內(nèi))。則物體做勻變速直線運動。

我們一起總結一下:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

提問:能求出自由落體運動的加速度嗎?

同樣根據(jù)上面的公式,我們對自由落體運動的加速度進行計算一下,大家選取不同的時間間隔來讀取數(shù)據(jù)。

通過多次測量計算:

(1)我們通常用g來表示自由落體加速度,也叫重力加速度,數(shù)值近似為9.8,重力加速度的方向總是豎直向下的。在實驗中,如果要獲得更精確的數(shù)據(jù),還可以用頻閃照相來測量。

自由落體運動是初速為零的勻加速直線運動,那么其運動規(guī)律與一般規(guī)律類似:

不同的物體在同一地點,從相同高度同時自由下落的物體,同時到達地面,根據(jù),則它們的加速度是相同的。

應用:

1:大家看到課后的測定反應時間小實驗。

2:測量物體從一定高度的樓房掉下,已知落地時的速度,求高度和下落時間。

我們可以通過測量在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi),物體通過的位移之差是否為一個定值。若為定值,則是勻變速直線運動。