高中物理自由落体运动学案新人教版
2、4自由落体运动班级________姓名________学号_____学习目标:
1、理解什么是自由落体运动，知道它是初速为零的匀加速直线运动。
2、知道自由落体运动的产生条件、特点。
3、知道什么是自由落体加速度，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。
4、掌握自由落体运动的规律。学习重点: 自由落体运动的规律及应用。
学习难点主要内容:
一、自由落体运动
1、定义：只受重力作用，从静止开始的下落运动。
2、特点：
①初速V0=0②只受一个力，即重力作用。当空气阻力很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作自由落体运动。
3、性质：初速为零的匀加速直线运动。
4、自由落体运动的规律：
①速度公式：②位移公式：③速度位移关系：④平均速度公式：⑤△s=gT2
二、重力加速度：同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的轻重无关。
重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。地面附近通常取g=
9、8m/s2，粗略计算时，可取10 m/s2。
【例一】
甲、乙两球从同一高度处相隔1秒先后自由下落，则在下落过程中（）
A、两球速度差始终不变
B、两球速度差越来越大
C、两球距离始终不变
D、两球距离越来越大
【例二】
从离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取
g=10m／s2，求：
①经过多少时间落到地面；②从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s内的位移；③落下一半时间的位移、【例三】
一个小球从塔顶自由下落，最后1s内落下的距离是塔高的16／25，求塔高。(取g=10m／s2)
【例四】
一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时间0、4s，g取10 m/s2。则物体始下落时的位置距窗户上沿的高度
是多少？
【例五】
如图所示，一个吊在房顶长为1m的铁链，在距离悬点O正下方21m处有一点A。今将悬点剪断，铁链作自由落体运动，铁链(本身)完全通过A点需多长时间?(g=lOm／s2)课堂训练：
1、以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是哪些? ( )
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，加速度保持不变
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
2、将自由落体运动分成位移相等的4段，最后一段位移所用时间是2s，那么下落的第l段位移所用时间是下面的哪个值? ( )
A、0、5s
B、1、7s
C、8s
D、7、5s
3、自由落体运动中，物体在第______s内下落的距离是它在第ls内下落距离的9倍。物体在从t=_____s到______s的ls内下落的距离是第ls内下落距离的20倍。课后作业：
1、关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )。
A 、从静止下落的运动就是自由落体运动。
B 、自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动。
C 、做自由落体运动的物体，在开始的连续三个2s内的位移之比是1：3：5。
D 、做自由落体运动的物体，在开始的连续三个2s末的速度之比是1：2：3。
2、甲、乙两个物体做自由落体运动，已知甲的重力是乙的重力的2倍，甲距地面高度是乙距地面高度的1／2，则( )
A、甲的加速度是乙的2倍、
B、甲落地的速度是乙的1／2
C、各落下ls时，甲、乙的速度相等、
D、各落下lm时，甲、乙的速度相等
3、自由下落的物体，它下落一半高度所用的时间和全程所用的时间之比是( )
A、1/2
B、2
C、/2
D、
4、在一根轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两个球相继落地的时间差为△t，如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两球相继落地的时间差将会( )
A、不变
B、变大
C、变小
D、由于层高不知，无法比较
5、从高为H的塔顶，自由落下一物体P，ls后从塔上另一较低的高度h处自由落下另一物体Q，若P从开始下落处算起下落了45m后赶上Q，并且再过ls落地，则Q从开始下落到着地所经历的时间为（）
A、3s
B、约
3、3s
C、约
3、7s
D、约
4、3s
6、一矿井深125m，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，第一个小球恰好到达井底，则相邻小球开始下落的时间间隔为________ s，这时第3个小球和第5个小球相距__________m、(g取10m／S2)
7、跳伞运动员作低空跳伞表演。他们离开飞机后先作自由落体，离地面125m时打开降落伞。开伞后，由于受到很大的阻力，运动员以
14、3m／S2的平均加速度作匀减速运动，到达地面时的速度为5m／S。求：
①运动员离飞机时的高度是多少?②离开飞机后，经过多少时间到达地面?(取g=10m／s2)
高中物理专题复习——运动学 ［知识要点复习］ 1.位移（s）：描述质点位置改变的物理量，是矢量，方向由初位置指向末位置，大小是从初位置到末位置的直线长度。 2.速度（v）：描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。 做变速直线运动的物体，在某段时间内的位移与这段时间的比值叫做这段时间内平均速度。 它只能粗略描述物体做变速运动的快慢。 瞬时速度（v）：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，瞬时速度的大小叫速率，是标量。 3.加速度（a）：描述物体速度变化快慢的物理量，它的大小等于 矢量，单位m/s2。 4.路程（L ）：物体运动轨迹的长度，是标量。 5.匀速直线运动的规律及图像 （1）速度大小、方向不变 （2）图象 6.匀变速直线运动的规律 （1）加速度a 的大小、方向不变
2）图像 7.自由落体运动只在重力作用下，物体从静止开始的自由运动。 8.牛顿第一运动定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止，这叫牛顿第一运动定律。 惯性：物体保持原匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律。惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况及运动情况无关；惯性的大小由物体的质量决定，质量大，惯性大。 9.牛顿第二运动定律物体加速度的大小与所受合外力成正比，与物体质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。 10.牛顿第三运动定律两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在一条直线上。作用力与反作用力大小相等，性质相同，同时产生，同时消失，方向不同、作用在两个不同且相互作用的物体上，可概括为“三同，两不同”。 11.超重与失重：当系统具有竖直向上的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于其重力的现象叫超重；当系统具有竖直向下的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于其重力的现象叫失重。 12. 曲线运动的条件物体所受合外力的方向与它速度方向不在同一直线，即加速度方向与速度方向不在同一直线。 若用θ表示加速度a 与速度v0的夹角，则有：0°<θ<90°，物体做速率变大的曲线运动；θ＝90°时，物体做速率不变的曲线运动；90° <θ<180°时，物体做速率减小的曲线运动。 13.运动的合成与分解 （1）合运动与分运动的关系 a.等时性：合运动与分运动经历的时间相等； b.独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动的影响。 c.等效性：各分运动叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。 （2）运动的合成与分解的运算法则遵从平行四边形定则，运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。 （3）运动分解的原则
《自由落体运动》教学设计 一、课程分析 1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。 2．教学内容(教学重点、难点、关键) （1）自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。 （2）对自由落体运动规律的实验探究过程。 （3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。 二、学情分析 1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。 2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。 3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。 三、设计理念 本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。 四、学习目标 1. 知识与技能： (1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。 (2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。 2.过程与方法：
自由落体运动练习题 一、 自由落体运功 1、 定义：只在重力作用下，从静止开始下落的运动 注意(1)只在重力作用下 (2)从静止下落 二、 重力加速度 1、 定义：自由落体运动的加速度，“g ”； 方向： 竖直向下 2、大小：g=9.8 m/2 s 注意：（1）在同一地点，重力加速度g 的大小是相同的；在不同的地点，g 的值略有不同 a.同一海拔高度，纬度越高的地方，g 越大． b.同一纬度，海拔高度越高的地方，g 越小 ． （2）一般取g ＝9.8 m/s 2 ，以题目要求为主。 （3）在不同的星球表面，重力加速度g 的大小一般不相同． 3 方向：竖直向下 4 实质：是一个初速为零，加速度为g 的匀加速直线运动。 三 自由落体运动的速度 （1）大小 ： t v gt （2）方向 ： 竖直向下 四 自由落体运动速度-时间和位移-时间图像 [例1]从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s 2 ，求： （1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移； （3）落下一半时间的位移.
[例2]气球下挂一重物，以v0=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m/s2. 【练习】 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是[ ] A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [ ] A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 [ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大，有时减小
高一物理运动学专题复习 知识梳理： 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式． 二、参照物 为了研究物体的运动而假定为不动的物体，叫做参照物． 对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便；通常以地球为参照物来研究物体的运动． 三、质点 研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代管物体的有质量的做质点．像这种突出主要因素，排除无关因素，忽略次要因素的研究问题的思想方法，即为理想化方法，质点即是一种理想化模型． 四、时刻和时间 时刻：指的是某一瞬时．在时间轴上用一个点来表示．对应的是位置、速度、动量、动能等状态量． 时间：是两时刻间的间隔．在时间轴上用一段长度来表示．对应的是位移、路程、冲量、功等过程量．时间间隔=终止时刻－开始时刻。 五、位移和路程 位移：描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的矢量． 路程：物体运动轨迹的长度，是标量．只有在单方向的直线运动中，位移的大小才等于路程。 六、速度 描述物体运动的方向和快慢的物理量． 1．平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即V ＝S/t ，单位：m ／ s ，其方向与位移的方向相同．它是对变速运动的粗略描述．公式V =（V 0＋V t ）/2只对匀变速直线运动适用。 2．瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧．瞬时速度是对变速运动的精确描述．瞬时速度的大小叫速率，是标量． 3．速率：瞬时速度的大小即为速率； 4．平均速率：质点运动的路程与时间的比值，它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。 七、匀速直线运动 1．定义：在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动． 2．特点：a ＝0，v=恒量． 3．位移公式：S ＝vt ． 八、加速度 1．加速度的物理意义：反映运动物体速度变化快慢．．．．．． 的物理量。 加速度的定义：速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值，即a = t v ??=t v v ?-1 2。 加速度是矢量。加速度的方向与速度方向并不一定相同。 2．加速度与速度是完全不同的物理量，加速度是速度的变化率。所以，两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系，加速度和速度的方向也没有必然相同的关系，加速直线运
2.4自由落体运动 【学习目标】 1．知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动． 2．知道什么是自由落体的加速度，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程． 【学习难点】会用自由落体运动解决简单问题 预习案 1．自由落体运动： (1)定义：自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动． (2)物体做自由落体运动的条件：________________；仅受________作用． 2．自由落体运动的加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都 ________，这个加速度叫自由落体的加速度，又叫________________，通常用g来表示，计算中g一般取________，近似计算时，g取________．重力加速度的方向总是 ________________的． 3．自由落体运动规律 (1)性质：自由落体运动是初速度为____，加速度为____的____________直线运动． (2)基本公式: 速度公式：________ . 位移公式：________. v________. 速度和位移的关系：________. 平均速度： 【自我检测】 1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( ) A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大 C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处 2．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( ) A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大 C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（）
自由落体运动（学案） 一、学习目标 1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速 度为零的匀加速直线运动。 2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。 3.知道什么是自由落体的加速度，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.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落 体规律解决实际问题。 5.初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养实验能力和推理能力。 二、课前预习 1、自由落体运动：。在地球表面上，它是一个理 想运动模型。一般情况下，如果空气阻力相对重力比较小，产生的影响小，可以近似看 作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。 2、物体做自由落体运动需要满足两个条件1、和 2、 。 3、自由落体运动是初速度为的直线运动。 4、自由落体加速度又叫做，用符号表示。在地球上不同 的地方，g 的大小是不同的： 1、纬度越高，g 越；2、同一纬度，高度越大，g越。 222 5、自由落体运动的速度时间关系是；位移与时间关系 是；位移与速度的关系是。 三、典型例题 例 1、下列说法正确的是（） A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。 D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略， 所以能看成自由落体运动。
例 2、下列说法不正确的是（） A.g 是标题，有大小无方向。 B.地面不同地方 g 不同，但相差不大。 C.在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。 D.在地面同一地方，高度越高， g 越小。 例 3、AB两物体质量之比是 1：2，体积之比是 4： 1，同时从同一高度自由落下， 求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。 例 4、质量为 2kg 的小球从离地面 80m空中自由落下， g=10m/s2，求 1、经过多长时间落地？ 2、第一秒和最后一秒的位移。 3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。 四、巩固练习 1、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s. 如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？ 2、甲物体的重力比乙物体的重力大 5 倍，甲从 H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（??????） A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 B．下落 l s末，它们的速度相等 C．各自下落 l m 它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大 3、关于自由落体运动，下列说法正确的是（） A.物体做自由落体运动时不受任何外力的作用 B.在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动 C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D.不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的 4、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16 ，求塔高。 5、A 球处塔顶自由落下，当1m时，B 球自距离塔顶 7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，求塔高为多少？
高中物理--自由落体运动教案 三维目标 知识与技能 1．认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。 2．能用打点记时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。 3．知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上不同地方,重力加速度大小不同。 4．掌握如何从匀变直线运动的规律推出自由落体运动的规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。 5．初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力。 过程与方法 1．由学生自主进行实验探究,采取实验室的基本实验仪器—打点记时器,记录下运动的信息,定量地测定重物自由下落的加速度,探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法。 2．培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。 3．引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。 4．引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。 5．教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究的机会,根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。 情感态度与价值观 1．调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力/。 2．渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型—自由落体 3．培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解。 教学重点 重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特
征是初速度为零,只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。 教学难点 是演示实验的技巧及规律的得出,介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。 教具 牛顿管、硬币、小纸片、打点记时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物等 课时安排 1课时 教学内容 复习提问 s1∶s2∶s3=1∶4∶9sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1∶3∶5 引入新课 演示：多种小物体的下落。我们都见过雨滴、雪片从天而降,树叶飘落,苹果坠地以及石子落入水井中,上述物体都是受到重力作用而竖直下落的。 落体运动：指出在地面附近的任何物体,脱离支持物后,竖直落向地面的运动叫做落体运动。 研究落体运动对我们的生产和生活有非常重要的意义。如：我们通过坠落的石子来测量井口到水面的深度；飞机空投人员和货物时使用降落伞以减小着地速度等都用上了自由落体运动的相关知识。引入新课 历史回顾及实验 演示１：取一枚硬币,一枚与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察下落情况。 结论：“物体越重,下落得越快”。 1．亚里士多德(Aristotle)的认识 从公元前4世纪至公元17世纪,这种观念统治了人们两千多年之久。
重点高中物理运动学专题
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运动学 第一讲基本知识介绍 一．基本概念 1．质点 2．参照物 3．参照系——固连于参照物上的坐标系（解题时要记住所选的是参照系，而不仅是一个点） 4．绝对运动，相对运动，牵连运动：v 绝=v 相 +v 牵 二．运动的描述 1．位置：r=r(t) 2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t) 3．速度：v=lim Δt→0 Δr/Δt.在大学教材中表述为：v=d r/dt, 表示r对t 求导数 ４．加速度a=a n +a τ。 a n :法向加速度，速度方向的改变率，且a n =v2/ρ,ρ叫 做曲率半径，（这是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法）a τ : 切向加速度，速度大小的改变率。a=d v/dt 5．以上是运动学中的基本物理量，也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。可是三阶导数为什么不是呢？因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。（a对t的导数叫“急动度”。） 6．由于以上三个量均为矢量，所以在运算中用分量表示一般比较 好 三．等加速运动 v(t)=v 0+at r(t)=r +v t+1/2 at2 一道经典的物理问题：二次世界大战中物理学家曾 经研究，当大炮的位置固定，以同一速度v 沿各种角度发射，问：当飞机在哪一区域飞行之外时，不会有危险？（注：结论是这一区域为一抛物线，此抛物线是所有炮弹抛物线的 包络线。此抛物线为在大炮上方h=v2/2g处，以v 平抛物体的轨迹。） 练习题： 一盏灯挂在离地板高l 2,天花板下面l 1 处。灯泡爆裂，所有碎片以同样大小 的速度v 朝各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径（认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的，即切向速度不变，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非弹性的，即碰后静止。） 四．刚体的平动和定轴转动 1．我们讲过的圆周运动是平动而不是转动 2．角位移φ=φ（t）, 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt 3．有限的角位移是标量，而极小的角位移是矢量 4．同一刚体上两点的相对速度和相对加速度 两点的相对距离不变，相对运动轨迹为圆弧， V A =V B +V AB ,在AB连线上
《2.4自由落体运动》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1．知道自由落体运动的条件以及运动性质。 2．掌握自由落体加速度的大小和方向。 3．能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。 二、过程与方法 1．小组通过实验探究、讨论交流，体验自由落体运动现象。 2．培养学生观察能力、分析能力、推理能力、处理实验数据的能力、归纳能力等。 三、情感态度与价值观 1．体会身边的自由落体运动，学以致用，激发学生的学习热情。 2．通过应用自由落体运动规律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。 【教学重难点】 教学重点：自由落体运动的特点和规律。 教学难点： 1．自由落体运动的性质 2．自由落体加速度 【教学过程】 一、导入新课 出示图片：常见物体的下落 物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落，雪花纷飞、树叶飘落等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。 出示图片：亚里士多德 教师叙述亚里士多德的观点：二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。 他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，你能举例推翻这一结论吗？
出示参考答案：取两张质量不同的纸，取质量小揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？ 现象：质量小的纸团下落的快。 教师总结：可见亚里士多德的观点是错误的 影响落体运动快慢的因素可能是空气阻力的作用。 二、讲授新课 （一）自由落体运动 1．伽利略认为，根据亚里士多德的论断，会推出相互矛盾的结论。 出示图片：大小石头 （1）假定大石头的下落速度为8，块小石头的下落速度为4，当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢。 结论1：整个物体的下落速度应该小于8； （2）把两块石头捆在一起后，整体重量增加，则速度增加。 结论2：整个物体下落的速度应该比8还要大。 教师总结：这种相互矛盾的结论，说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。 那么，轻重不同的物体下落的情况到底怎样？下面我们一起来做个比较精细的实验，仔细研究一下。 2．演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究 出示图片：牛顿管 甲有空气乙真空 （1）实验器材：牛顿管（一个两端封闭的玻璃管，其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通）、真空泵、质量不相同的铁片和羽毛等。 （2）实验步骤： ①在有空气阻力时，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中； ②把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况； ③启动真空泵，把牛顿管里的空气抽出一些，把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况；
教学目标 1、知识目标：学习自由落体运动、理解自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。 2、能力目标：培养学生在实验探索中进行研究性学习，体验学生间的交流合作。 3、情感目标：让学生受到见义勇为的思想教育和集体观念教育。 教学重点 理解不同物体做自由落体运动的加速度都相同。 教学难点 从实验中得出自由落体运动的特点及其运动性质。 教学方式 讲解、演示、师生互动、对比归纳。 教学仪器 金属片，纸片；牛顿管，抽气机；重物，直尺。 教学过程 [引入课题] 最美妈妈吴菊萍的故事：20XX年7月2日下午1点半左右，杭州滨江区的闻涛社区的一处住宅小区内，两岁女孩突然从10楼高空坠落，眼看一出悲剧即将上演。刹那间，刚好路过的吴菊萍毫不犹豫冲过去，徒手抱接了一下女孩，自己的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奋不顾身的这一接，女孩稚嫩的生命得救了。同样有着两岁儿子的吴菊萍之后被人们称为最美妈妈！ 多么惊险的一幕，吴菊萍这种舍己救人的精神确实值得大家学习，如果2岁小女孩是从半米高的位置落到大人手中，小女孩会毫发无损，而从10层楼高的位置落下来后，为什么造成如此严重的后果？吴菊萍从观察到动手接住小女孩，允许她反应的时间到底有多少？她又冒着多大的危险去接小女孩的呢？ 生活中有许多这种落体现象。为了研究问题的方便，我们今天只研究最简单、最理想的落体运动——自由落体运动。 [新课教学] 提问：大家看见过落体运动吗？ 树叶的下落； 雨滴、雪花的下落； 蹦极时，人的下落； 工地上，从高处落下的砖头和瓦片；等等。 提问：你们仔细观察过落体运动吗？ 演示实验：小石头和羽毛的下落。 实验现象：小石头下落的比羽毛快。 早在公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。 提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？ 同学们可以通过实验研究这个问题，桌上有金属片和纸片，利用它们设计小实验，做一做。
一．平均速度：任意运动的平均速度公式和匀变速直线运动的平均速度公式的理解 ①t s ??= 一v 普遍适用于各种运动；②v =20t V V +只适用于加速度恒定的匀变速直线运动 ③t V V S t 2 0+= 仅适用于匀变速直线运动 1．物体由A 沿直线运动到B ，在前一半时间内是速度为v 1的匀速运动，在后一半时间内是速度为v 2的匀速运动.则物体在这段时间内的平均速度为( ) A ．221v v + B ．21v v + C ．21212v v v v + D ．2 121v v v v + 2．一个物体做变速直线运动，前一半路程的平均速度是v 1，后一半路程的平均速度是v 2，则全程的平均速度是( ) A ．221v v + B ．21212v v v v + C ．21212v v v v ++ D ．2 121v v v v + 3．一辆汽车以速度v 1行驶了1/3的路程，接着以速度v 2＝20km/h 跑完了其余的2/3的路程，如果汽车全程的平均速度v=27km/h ，则v 1的值为（ ） A ．32km/h B ．345km/h C ．56km/h D ．90km/h 4．甲乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v 1=40km/h 的速度运动，后半段位移上以v 2=60km/h 的速度运动；乙车在前半段时间内以v 1=40km/h 的速度运动，后半段时间以v 2=60km/h 的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是 A ．V 甲=V 乙 B ．V 甲 < V 乙 C ．V 甲 > V 乙 D ．因不知位移和时间故无法确定 二．加速度公式的理解：a=（v t -v 0 ）/t 公式中各个部分物理量的理解 匀加速运动：速度随时间均匀增加，v t ＞v 0，a 为正，此时加速度方向与速度方向相同。 匀减速运动：速度随时间均匀减小，v t ＜v 0，a 为负，此时加速度方向与速度方向相反。 1．对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ） A ．质点运动的加速度为零，则速度变化量也为零 B ．质点速度变化率越大，则加速度越大 C ．物体的加速度越大，则该物体的速度也越大 D ．质点运动的加速度越大，它的速度变化量越大 2．下列说法正确的是（ ） A ．加速度增大，速度一定增大 B ．速度改变△V 越大，加速度就越大 C ．物体有加速度，速度就增加 D ．速度很大的物体，其加速度可能很小 3．关于加速度与速度，下列说法中正确的是（ ） A ．速度为零，加速度可能不为零 B ．加速度为零时，速度一定为零 C ．若加速度方向与速度方向相反，则加速度增大时，速度也增大 D ．若加速度方向与速度方向相同，则加速度减小时，速度反而增大 4．一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s ，1s 后速度的大小变为10m/s ，在这1s 内该物体的（ ） A ．位移的大小可能小于4m B ．位移的大小可能大于10m C ．加速度的大小可能小于4m/s 2 D ．加速度的大小可能大于10m/s 2
高一《自由落体运动》导学案 教材分析 落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。本节教材通过演示、实验分析得出自由落体运动的规律。 对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验，学生不难建立自由落体运动这一模型。 关于自由落体运动是否是匀加速直线运动，教材中通过实验方法：利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。 三维目标： 一、知识与技能 1. 通过探究，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2. 知道自由落体运动加速度的方向和大小，知道不同地点的重力加速度不一样。 3. 根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律。 二、过程与方法 1. 掌握忽略次要因素，抓住主要因素的科学方法。
2. 运用自由落体运动规律解决有关实际问题。 三、情感态度与价值观 1. 体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法，学习其科学探索精神。 2. 培养实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律。 回顾：匀变速直线运动的规律（公式） v t= v 0+at s= v 0 t+ at2 vt 2- v 02 =2as 新课导入： 实验一：一手拿小纸片，另一手拿粉笔，双手举高相同的高度，然后同时松手，看看纸片与粉笔，谁先落地？ 实验二：把实验一中的纸片捏成团，结果又如何呢？ 实验三：毛钱管中的纸片和粉笔的下落情况。 那么通过以上的实验，我们得到一条结论：受空气阻力的影响，我们实验一中的纸片比粉笔晚着地。在没有空气的阻力的情况下，重的物体和轻的物体下落得一样快（物体下落的快慢与物体的重量无关）。 一、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叫做自由落体运动。 2．条件：只受重力作用，初速度为零。
2.2自由落体运动 学习目标：班级姓名 1、知道自由落体运动的特点。 2、知道自由落体加速度的特点。 3、掌握自由落体的运动速度公式和位移公式的推导方法，并能够应用它来计算相关实际问题。 重点：自由落体运动的特点和公式推导；难点：自由落体运动基本公式的应用 自学指导：阅读课本第49至51页的内容（勾画出关键概念及公式），思考以下问题。1、什么叫自由落体运动？竖直向下抛出一个气球，气球下落的运动是自由落体运动吗？ 2、不同物体在同一地点做自由落体运动的加速度一样吗？ 3、自由落体的速度公式v t=gt如何得来的？表明物体自由下落时的速度有什么特点？ 4、在v-t图像中图线与t轴所围面积能表示什么？对这种方法你有什么思想体会呢？ 5、你能否根据所学知识设计一个测定重力加速度大小的可行方法？ 当堂训练： 1、下列说法正确的是（） A.用力向下抛出一个钢球，钢球下落的运动叫做自由落体运动 B.跳伞运动员在打开降落伞后的下落运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。 D.从静止下落的钢球受到空气阻力，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。 2、关于重力加速度下列说法不正确的是（） A.g是矢量，方向垂直于地面。 B.不同地方g不同，但相差不大；在同一地方，一切物体g都一样。 C. 在地面附近 g≈9.8m/s2 D.在地面同一地方,重的物体的g值大。 3．自由落体运动的v-t图象应是图（1）中的 ( )
4、一物体自由下落，求： （1）物体1s末的瞬时速度及1s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？（2）2s末的瞬时速度及2s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？ （3） 3s末的瞬时速度及3s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？ （g=10m/s2） 【思考讨论】阅读课本P52“信息浏览”，思考计算1+2+3+4+5+。。。+99+100= 思考在匀加速直线运动中平均速度可以如何计算？ 你能用新的方法推导自由落体的位移公式吗？（） 5、一物体自由下落，经过A点时速度为20m/s，则该物体运动的时间和下落高度分别是多少？（ g=10m/s2） *（如果根据速度公式导出时间，把它代入位移公式，你发现了什么新知识呢？） （选做题）6、某物体从静止自由下落，测得某时刻的速度为3m/s,经过一段时间后测得其 速度为5m/s,则该物体在这一段时间内所通过的位移大小为多少？g=10m/s2
运动学 第一讲基本知识介绍 一．基本概念 1．质点 2．参照物 3．参照系——固连于参照物上的坐标系（解题时要记住所选的是参照系，而不仅是一个点） 4．绝对运动，相对运动，牵连运动：v 绝=v 相 +v 牵 二．运动的描述 1．位置：r=r(t) 2．位移：Δr=r(t+Δt)－r(t) 3．速度：v=lim Δt→0 Δr/Δt.在大学教材中表述为：v=d r/dt, 表示r对t 求导数 ４．加速度a=a n +a τ。 a n :法向加速度，速度方向的改变率，且a n =v2/ρ,ρ叫 做曲率半径，（这是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法）a τ : 切向加速度，速度大小的改变率。a=d v/dt 5．以上是运动学中的基本物理量，也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。可是三阶导数为什么不是呢？因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。（a对t的导数叫“急动度”。） 6．由于以上三个量均为矢量，所以在运算中用分量表示一般比较 好 三．等加速运动 v(t)=v 0+at r(t)=r +v t+1/2 at2 一道经典的物理问题：二次世界大战中物理学家曾经 研究，当大炮的位置固定，以同一速度v 沿各种角度发射，问：当飞机在哪一区域飞行之外时，不会有危险？（注：结论是这一区域为一抛物线，此抛物线是所有炮弹抛物线的包 络线。此抛物线为在大炮上方h=v2/2g处，以v 平抛物体的轨迹。） 练习题： 一盏灯挂在离地板高l 2,天花板下面l 1 处。灯泡爆裂，所有碎片以同样大小 的速度v 朝各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径（认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的，即切向速度不变，法向速度反向；碎片和地板的碰撞是完全非弹性的，即碰后静止。） 四．刚体的平动和定轴转动 1．我们讲过的圆周运动是平动而不是转动 2．角位移φ=φ（t）, 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt 3．有限的角位移是标量，而极小的角位移是矢量 4．同一刚体上两点的相对速度和相对加速度 两点的相对距离不变，相对运动轨迹为圆弧，V A =V B +V AB , 在AB连线上
《自由落体运动》教学设计 《自由落体运动》教案 沈琼璋 一、教学目标 1、在物理知识方面的要求： （1）了解什么是自由落体运动； （2）自由落体产生的条件； （3）认识自由落体运动的特点； （4）掌握自由落体运动的规律；速度随时间变化的规律，位移随时间变化的规律 （定量）。
2、通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。 3、渗透物理方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体，研究物体下落在理想条件下的运动。 二、重点、难点分析 1、重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，中受重力作用（物体的加速度为自由落体加速度g）。 2、难点是规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。 三、教具 1、硬币、与硬币等大的纸片、正方形等大的纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管 2、多媒体教学软件
四、主要教学过程 （一）、复习提问 师：前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢？ 1、规律 Vt=V0+at S=V0t+1/2 at2 2、推论： （1） Vt2-V02=2aS （2） V0=0 S1: S2: S3??=1:4:9??
SⅠ: SⅡ: SⅢ??=1:3:5?? (3)Sn-Sn-1=ΔS=at2 ——匀变速直线运动的断判方法之一 （二）、引入新课 今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动 （板书）1、物体的下落运动 举例：粉笔头下落、树上苹果下落等等 问：从运动轨迹看，落体运动有什么特点呢？ 生：都是沿直线下落。 （板书）（1）沿直线下落的运动 问：不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢，还是轻的物体下落快？ 生甲：重的下落快。
《自由落体运动》说课稿 一、说教材 “自由落体运动”是高中物理“物体运动”一章的内容，教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。由于学生对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深，因此本节教材的重点和难点，在于不同物体下落的快慢是一样的以及不同物体在同一位置的重力加速度都是g。教材的思想体系是： (1) 通过毛线管（牛顿管）实验，证明在无阻力情况下物体下落快慢相同，并观察其轨迹是直线。 (2) 利用教材的闪光照片和数据表以及匀变速直线运动的研究方法，确定自由落体运动是匀变速的。 (3) 揭示重力加速度的概念，给出常用值。 (4) 归纳出其运动性质和运动规律，并能运用。 因此，教材的主体思想是，经过实验及分析，学习自由落体运、动、重力加速度的概念以及自由落体运动的规律，以达到培养学生研究物理问题的方法和思维能力的目的。 二、说教学目标 根据教学大纲、教材内容和学生的认知特征，拟确定如下的教学目标 （1）知识目标：通过实验观察、定义并理解自由落体运动的概念和做自由落体运动的条件，并能用ΔS=aT2和教材的闪光照片及数据表，确定出自由落体运动是匀变速直线运动。引出重力加速度的概念，并能导出公式vt= gt和 h=gt2/2。 （2）实验目标：通过观察空气中的金属片、纸片、羽毛下落运、动和毛线管内“真空”中的金属片、纸片、羽毛下落运动，比较得出常见的轻、重物体下落快慢不同是空气阻力所致。通过分析小球自由下落的闪光实验，学会物理实验数据处理与分析的方法。 （3）能力目标：培养学生观察能力和分析、处理实验数据的能力，使之会验证匀变速直线运动；通过分析、归纳出自由落体运动的速度、位移公式，培养分析、推理、综合的能力。
《自由落体运动》导学案 提问1：轻重不同的物体下落快慢会相同吗？ 实验1：大铁球和小铁球，由同高度同时下落 实验现象：； 实验2：纸片和铁球，由同高度同时下落 实验现象： ; 实验3：大纸片和小纸片，且小纸片揉成团，由同高度同时下落 实验现象：轻的物体下落快； [思考] 为什么会出现这样矛盾的结论？ 提问2：物体下落快慢与物体重量有没有必然的联系呢？是什么原因造成了轻重不同物体下落快慢不同呢？ 猜想：物体下落快慢与物体重量没有必然的联系，是由于空气阻力作用的影响 （一）牛顿管实验 [视频演示]牛顿管中羽毛和铁片的下落 a)有空气情况下，现象： b)抽成接近真空后，现象： 结论：如果物体只受重力作用(空气阻力可忽略不计时)，在同一高度静止释放不同物体,它们下落的快慢与物体所受重力大小。(填“有关”或“无关”) （二）自由落体运动概念 定义：物理学中将物体不受其他因素影响，只在作用下，从开始下落的运动称为自由落体运动。(条件：1.只受重力 2.初速度为零) （三）自由落体运动性质的研究 提出问题：自由落体运动是什么性质的运动？ 猜想与假设： 制定计划与设计实验： 实验器材：自由落体仪，光电计时器。 问题导学：常用的数据处理方法有哪些？(比值法，图像法)； 问题导学：用图像法来处数据，应作出x--t图像，还是做x--t2 的图像呢？(应做x--t2 图像)。 数据进行处理（作图）：建系，描点，连线。 结论：物体的运动性质是，理由是 结论：a=
自由落体运动的特点 自由落体运动特点： 初速度V 0= ，加速度为__ _的匀加速直线运动，g 的方向为 由匀变速直线运动公式退出自由落体运动公式 ： （四）自由落体的应用（测反应时间） （1） 反应时间：人从发现情况到采取相应行动经过的时间。 （2） 原理：用一长米尺，记录尺子下落的位移，根据自由落体运动规律和已知的g 值来计算尺子下落时间即反应时间t 。 解：由公式 得 （五）阅读课本P49-50 了解伽利略如何用逻辑推理证明亚里士多德观点的谬误。 了解伽利略如何用数学推理和实验研究相结合的方法探究自由落体运动特点。 【课后练习】[注意]在题目没有特别说明的情况下，g 取9.8m/s 2 [利用自由落体运动规律测量反应时间] 1、秀兰同学在做课本P48迷你实验时，从看到尺子开始下落到捏住尺子过程中，直尺共下落5cm ，求她的反应时间。（取g=10m/s 2） [利用自由落体运动规律测量高度] 2、悬崖跳水赛被称为世界上最惊险的体育项目，有一位参赛选手在希腊比赛时不慎从悬崖跌入水中，从静止开始下落到跌入水中共用时2.0s ，求悬崖距水面的高度。 [利用自由落体运动规律测量g] 3、某宇航员在一星球表面上高32m 处自由释放一重物，测得落到地面所需时间为4s ，求该星球表面的重力加速度。 0t v v at =+21 02s v t at =+g h t 2= 221t g h =
高中物理-自由落体运动学案 学习目标：1.了解自由落体运动的概念,知道物体做自由落体运动的条件.2.知道自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向.3.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题． 知识点一自由落体运动 1．定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫作自由落体运动． 2．特点 (1)运动特点：初速度等于0的匀加速直线运动． (2)受力特点：只受重力作用． 知识点二自由落体加速度 1．定义：在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示． 2．方向：竖直向下． 3．大小：在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般计算中,如果没有特别的说明g取9.8_m/s2. 1．物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动．( ) 2．自由落体加速度的方向在地球上任何位置都相同．( ) 3．做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度的变化量的 方向是竖直向下的．( ) 4．做竖直上抛运动的物体的速度为负值时,位移也为负值．( ) [答案] 1.× 2.× 3.√ 4.×
日常工作中,有时需要人们反应灵敏,对于战士、驾驶员、运动员等更是如此．这里介绍一个简单的方法,可以测量从发现情况到采取行动所用的时间． 请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端(下图所示),你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置．当看到那位同学放开直尺时,你立即捏住直尺．测出直尺降落的高度,根据自由落体运动的知识,能否算出你做出反应所用的时间？ [答案]能,只要测出直尺降落的高度h,由h＝1 2 gt2可求出反应时间t＝ 2h g . 要点一自由落体运动的规律 1．物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用． 2．自由落体运动是一种理想化模型 这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力．在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动,只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止的下落才可看作自由落体运动． 3．自由落体运动的实质