2022年高中物理 2-5 自由落體運動學(xué)案 新人教版必修1

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1、2022年高中物理 2-5 自由落體運動學(xué)案 新人教版必修1 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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、/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

9、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。

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