高一物理自由落体运动1
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第二章第5节自由落体运动一.基础知识点:1.自由落体运动的定义:物体只在作用下从开始下落的运动.2.物体做自由落体运动的条件:(1)物体只受作用;(2)物体的等于零.3.运动性质:自由落体运动是初速度为零的运动.4.空气中下落:如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看作是做运动.5.自由落体加速度:(1)定义:物体做自由落体运动时的加速度,也叫做加速度(2)方向:竖直(3)大小:在地球表面其大小随纬度的增加而增大.通常情况下取g= ,有时也可以取g=.6二.思考与讨论2 为什么是“匀变速”运动思考与讨论3 重力加速度三、练习11.一个铁钉和一团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.棉花团受到的空气阻力不能忽略C.铁钉不受空气阻力D.铁钉的重力加速度比棉花团的大2.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运动C.自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为1∶3∶5D.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∶53.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C.自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动4.唐代大诗人李白用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景.不考虑空气阻力,下落一千尺和三千尺时的速度之比为 ( )A.1∶1 B.1∶ 3 C.1∶3 D.1∶95.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,同一时刻甲的速度比乙大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自下落1 m时,它们的速度相等D.下落过程中甲的加速度比乙大6.★从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,不计空气阻力,它们落地之前的任一时刻 ( )A.两粒石子间的距离将保持不变,速度之差保持不变B.两粒石子间的距离将不断增大,速度之差保持不变C.两粒石子间的距离将不断增大,速度之差也越来越大D.两粒石子间的距离将不断减小,速度之差也越来越小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,则相邻小球开始下落的时间间隔为多少?这时第3个小球和第5个小球相距多远?(g取10 m/s2)(尝试用多种方法求解)练习21.在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重两石块从同一高度处同时自由下落,则A.在落地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢C.两石块在下落过程中的平均速度相等D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶52.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s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3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是A.2∶2B.2∶1C.2∶1D.4∶14.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是A.自由落体运动B.匀加速直线运动α<gC.匀加速直线运动α>g D.匀速直线运动5.A物体的质量是月物体质量的5倍,A从h高处、B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是A.下落1 s末,它们的速度相同B.各自下落1 m时,它们的速度相同C.A的加速度大于B的加速度D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移.7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多少?。
高一物理必修一自由落体运动教案自由落体运动作为高中物理的重要知识组成部分,在物理课教学中占重要地位。
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高一物理自由落体运动教案篇一(一)知识与技能1、理解自由落体运动和物体作自由落体运动的条件2、理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向3、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(二)过程与方法1、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力2、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3、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4、数学极限思想的进一步运用(三)情感、态度与价值观1、通过实验培养学生独立思考能力,激发学生的探索与创新意识2、培养学生的逻辑推理能力3、培养学生实事求是的科学态度,从实际问题中分析规律4、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1、理解自由落体运动及其遵从的条件2、掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题教学难点1、理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题2、照相机曝光时间的估算教学方法1、以物理史实,导入目标――实践体验,分析讨论――总结归纳,得出结论。
2、通过实例分析,强化训练,使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。
教学用具:多媒体,牛顿管,金属片,纸片,天平,打点计时器,纸带,重物(两个质量不同),刻度尺教学过程(一)引入新课前面我们学习了匀变速直线运动的规律,这节课我们再来学习匀变速直线运动的一个特例――自由落体运动。
(二)进行新课1、自由落体运动教师活动:演示纸片与金属片的下落过程,提出问题1、重的物体一定下落的快吗?2、你能否证明自己的观点?学生活动:学生观察并思考,提出自己的猜想,并动手设计自己的可行方案。
点评:通过实例加以分析,结合物理史实,激发学生学习兴趣,引导学生积极探索教师活动:引导学生思考问题,让学生讨论。
高一物理教案自由落体运动高一物理教案自由落体运动1教学目标知识目标1、知道什么是自由落体运动.2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值.3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题.能力目标调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述.教学建议教材分析教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可.教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实.由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析.教法建议可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法.教学设计示例教学重点:认识自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.教学难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为.主要设计:一、自由落体运动[方案一]1、思考与讨论:(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)2、分析引导:(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象.(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验.3、分析与小结:(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出自由落体运动的定义.(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”(3)分析频闪效果,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.[方案二]1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)3、提问:怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同.7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动,轻重不同的物体自由下落快慢相同.8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”,总结特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度:1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同.2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值.3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出自由落体运动的公式:若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度.探究活动滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t ,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h ,即可算出重力加速度.请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度.高一物理教案自由落体运动2一、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.思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.3.自由落体运动的特点(1)v0=0(2)加速度恒定(a=g).4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.三、自由落体运动的运动规律因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.1.速度公式:v=gt2.位移公式:h= gt23.位移速度关系式:v2=2gh4.平均速度公式:=5.推论:h=gT2问题与探究问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.典题与精析例1 下列说法错误的是A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快C.自由落体加速度的方向总是垂直向下D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动.答案:ABCD例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得.答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:vt=gt=101.5 m/s=15 m/sh= gt2= 101.52 m=11.25 m.绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:h-25= g(t-1)2 ②由①②解得:h=45 m,t=3 s所以,物体从离地45 m高处落下.绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解.自主广场基础达标1.在忽略空气阻力的情况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则A.在落地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢C.两石块在下落过程中的平均速度相等D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5答案:ACD2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s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.两球距离越来越大答案:AD3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是C.2∶1D.4∶1答案:B4.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是A.自由落体运动B.匀加速直线运动aC.匀加速直线运动agD.匀速直线运动答案:D5.A物体的质量是B物体质量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是A.下落1 s末,它们的速度相同B.各自下落1 m时,它们的速度相同C.A的加速度大于B的加速度D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度答案:AB6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移.答案:35 m综合发展7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s 的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多长?答案:0.5 s8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)答案:2.28 m9.如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间.(g取10 m/s2)图2-4-1答案:1 s高一物理教案自由落体运动3重点与剖析一、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。