25自由落体运动

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1、自由落体运动 教学过程教学过程一、设疑引入新课一、设疑引入新课二、新课教学二、新课教学 1、自由落体运动概念的探讨、自由落体运动概念的探讨 2、自由落体性质的探讨、自由落体性质的探讨 3、重力加速度的说明、重力加速度的说明 4、自由落体运动规律的推导、自由落体运动规律的推导三、巩固练习三、巩固练习 四、小结四、小结五、布置作业五、布置作业 六、板书设计六、板书设计 一、设疑引入新课一、设疑引入新课1、观察生活中的一些落体现象、观察生活中的一些落体现象(树叶下落、树叶下落、苹果坠地等等）苹果坠地等等）树叶下落树叶下落.swf2、针对现象提出问题：当两个质量不同的、针对现象提出问题：当两个质量不同

2、的物体从同一位置由静止开始下落时到底物体从同一位置由静止开始下落时到底是重的物体下落得快还是轻的物体下落是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快呢？得快呢？3、简介伽利略的逻辑推理、简介伽利略的逻辑推理二、新课教学二、新课教学1、自由落体运动概念的探讨、自由落体运动概念的探讨 n演示实验及分析演示实验及分析nA、在同一高度同时释放面积相等的一片金属片和一张纸、在同一高度同时释放面积相等的一片金属片和一张纸 实验现象：金属片实验现象：金属片先落地先落地,纸片纸片后落地后落地n实验结论：重的物体先落地，轻的物体后落地。实验结论：重的物体先落地，轻的物体后落地。B、同一高处同时释放轻的纸团和稍重的纸片

3、、同一高处同时释放轻的纸团和稍重的纸片实验现象：轻的纸团实验现象：轻的纸团先落地，先落地，重的纸片重的纸片后落地后落地。实验结论：物体下落的实验结论：物体下落的快慢快慢与物体的与物体的轻重无关轻重无关。nC、把纸片揉成纸团，、把纸片揉成纸团，n实验现象：揉成纸团后下落得快。实验现象：揉成纸团后下落得快。n实验结论：实验结论：空气阻力空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。是影响物体下落快慢的重要因素。nD、牛顿管实验、牛顿管实验先介绍实验装置先介绍实验装置,然后演示然后演示多媒体展示多媒体展示自由落体自由落体1(mpeg4).avi通过实验观察认识到重物下落快慢的原因是由于空通过实验观察认识到重

4、物下落快慢的原因是由于空气阻力的影响。气阻力的影响。结论结论：如果没有空气阻力或空气阻力可忽略时，任如果没有空气阻力或空气阻力可忽略时，任何物体的下落快慢是完全相同的何物体的下落快慢是完全相同的，与物体的质，与物体的质量无关。量无关。自由落体运动的概念自由落体运动的概念:物体只在物体只在重力重力作用作用下从下从静止静止开始下落的运动。开始下落的运动。自由落体运动的条件：自由落体运动的条件：1、v =0=0 2 2、只受重力作用、只受重力作用 2、自由落体运动性质的探讨、自由落体运动性质的探讨n多媒体展示频闪照相多媒体展示频闪照相n频闪照相频闪照相.swfn频闪照片分析频闪照片分析请同学们仔细观

5、察、大胆提请同学们仔细观察、大胆提出假设、分析处理数据出假设、分析处理数据(频闪时间间隔为频闪时间间隔为1/20 s)1/20 s)a、自由落体运动的轨迹是一条自由落体运动的轨迹是一条竖直方向的直线，说明自由落体竖直方向的直线，说明自由落体是竖直方向的直线运动。是竖直方向的直线运动。b、在连续相等的时间里位移不在连续相等的时间里位移不相等，说明自由落体是变速运动。相等，说明自由落体是变速运动。C、并且在连续相等的时间内、并且在连续相等的时间内通过的位移越来越大，说明自由通过的位移越来越大，说明自由落体运动是加速运动；落体运动是加速运动；d、设问：自由落体运动是不是、设问：自由落体运动是不是匀加

6、速直线运动？匀加速直线运动？启发学生利用启发学生利用S=at来验证来验证。学生分组分析处理数据学生分组分析处理数据位移位移连续相等的时连续相等的时间内的位移间内的位移 位移之差位移之差 加速加速度度a 1 s1 1=1.02 s2 2=4.0S=s2 2-s1 1=3.03 s3 3=9.4S=s3 3-s2 2=5.4S-S=2.44 s4 4=17.3 S=s4 4-s3 3=7.9S-S=2.55 s5 5=27.6 S=s5 5-s4 4=10.3S-S=2.49736 s6 6=40.3 S=s6 6-s5 5=12.7S-S=2.59737 s7 7=55.5 S=s7 7-s6

7、6=15.2S-S=2.5973单单位位cmcmcmcm/s在实验误差允许的范围内，根据上述表格分析就说明了自由落体是匀加速直线运动。并估算出a=9.73 m/s。自由落体加速度叫重力加速度，符号：g自由落体运动的性质：自由落体运动是初速自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为重力加速度的匀加速直线度为零，加速度为重力加速度的匀加速直线直线运动。直线运动。3、重力加速度的说明、重力加速度的说明n同一地点，一切物体的同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同，自由落体加速度都相同，这个加速度叫做重力加这个加速度叫做重力加速度，符号：速度，符号：gn g随纬度的增大而增大，随纬度的增大

8、而增大，n一般计算中取一般计算中取g=9.8m/s，粗略计算中取粗略计算中取g=10 m/s（补充：初中学过的常（补充：初中学过的常数数g=9.8N/，实质上就，实质上就是这里的重力加速度）是这里的重力加速度）n重力加速度的方向：竖重力加速度的方向：竖直向下（与重力方向相直向下（与重力方向相同）同）地点纬度重力加速度赤道09.780广州23 069.788武汉30 33 9.794上海31 12 9.794东京35 43 9.798北京39 56 9.801纽约40 40 9.803莫斯科 55 45 9.816北极909.832 自由落体运动是初速度为零，加速度为自由落体运动是初速度为零，加

9、速度为重力加速度的匀加速直线运动。重力加速度的匀加速直线运动。根据匀变速运动的规律推导出自由落根据匀变速运动的规律推导出自由落体运动的规律：体运动的规律：v vt t=v=v +at+at vt t=g gt t s=v s=v t+att+at/2 h=h=g gt t/2 v vt t-v v =2as v=2as vt t=2gh 4、自由落体运动的规律、自由落体运动的规律三、巩固练习三、巩固练习1、甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们从同一地点由静止开始下落，不计空气的阻力，则下列说法正确的是（）、甲比乙先着地 、甲比乙加速度大 、甲与乙着地速度相同 、整个过程中，两者在任意时刻离地的

10、高度相同 例2.物体从离地h高处下落,它在落地前1s内下落35m,求物体下落时的高度及下落时间.解:设物体下落的时间为t,则:最后1s内的位移是ts内的位移与(t-1)s内的位移之差:22)1(2121tggts代入数据:35=5t2-5(t-1)2得:t=4st=4s所以下落时的高度mgth80212、一矿井深为、一矿井深为125m,在井口每隔一定的时间自由在井口每隔一定的时间自由下落一个小球。当第下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，个小球刚从井口开始下落时，第第1个小球恰好到达井底。则相邻小球开始下落的个小球恰好到达井底。则相邻小球开始下落的时间间隔为多少？这时第时间间隔为多少

11、？这时第3个小球和第个小球和第5个小球相距个小球相距多远？（取多远？（取gms）分析：设相邻小球下落的时间间隔为T，则第1个小球从井口落至井底的时间为t=10T。由题意知h=gt/2=g（10T）/2 125=10(10 T)/2 T=0.5s 为了计算此时第3个小球和第5个小球的间距，可以有不同的方法。解法一由第3个小球下落时间t3=8T，第5个小球下落的时间t5=6T，根据自由落体运动公式直接得间距h=h3h5=g t3/2g t5/2 =g（t3t5）/2=10280.5m=35m解法二由第3个小球和第5个小球的下落时间t3=8T，t5=6T，得此时两球的瞬时速度分别为v3=g t3=1

12、080.5m/s=40m/sv5=g t5=1060.5m/s=30m/s根据匀加速直线运动公式vtv=2as得h=(v3v5)(2g)=(4030)(210)m=35m 说明说明:此题考查学生对自由落体运动规律的运用此题考查学生对自由落体运动规律的运用.四、小结四、小结 这节课主要是了解自由落体运动的这节课主要是了解自由落体运动的概念和条件；知道自由落体运动性质：概念和条件；知道自由落体运动性质：初速度为初速度为0 0，加速度为重力加速度的匀，加速度为重力加速度的匀加速直线运动；推出了运动规律的三个加速直线运动；推出了运动规律的三个公式：公式：vt t=gt=gt h=gt h=gt/2 v

13、 vt t=2gh 五、布置作业五、布置作业1 1、阅读后面的阅读材、阅读后面的阅读材料料“伽利略对自由伽利略对自由落体运动的研究落体运动的研究”2 2、P38P38练习练习8 8的的3 3、4 4题题3 3、课后探究活动：测、课后探究活动：测反应时间反应时间 第八节第八节 自由落体运动自由落体运动（一）自由落体运动的概念（一）自由落体运动的概念:物体只在重力作用下从静止开始物体只在重力作用下从静止开始 下落的运动。下落的运动。（二）自由落体运动的特点：（二）自由落体运动的特点：1、v =0 =0 2、a=g（三）重力加速度（三）重力加速度g 1、方向：竖直向下、方向：竖直向下 2、大小：、大小：同一地点，同一地点，g的数值相同；的数值相同；g随纬度的增大而增大；随纬度的增大而增大；一般计算中取一般计算中取g=9.8m/s，粗略计算中取，粗略计算中取g=10 m/s（四）运动规律：（四）运动规律：vt t=gt=gt h=gt h=gt/2 v vt t=2gh