(人教版)高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第5节《自由落体运动》

【课题】《自由落体运动》

【课时】第一课时；本节共两个课时，每个课时40分钟。

【教学内容分析】

1. 课程标准对本节的要求：

通过实验认识自由落体运动现象，探究自由落体运动的规律，理解自由落体运动产生的条件与实质。

2. 教材的地位和作用：

《自由落体运动》是高中物理必修Ⅰ（人教版）第二章第五节的内容，是作为匀变速直线运动规律运用的特例而编排的。教材对这部分内容分为两节。第一节通过演示和实验探究，分析得出自由落体运动规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。而对落体运动研究历史的学习则是下一节《伽利略对自由落体运动的研究》的内容，主要是介绍伽利略对自由落体运动的研究和他的科学思维方法，使学生对自由落体运动的认识上升到更高的层次。

通过对自由落体这种常见的、特殊的运动的研究，一方面是对前面知识的复习和巩固，并加强物理与生活的联系；另一方面让学生体验研究物理问题的基本思路和科学方法，为以后研究更复杂的运动规律打下良好的基础。因此本节课在本章中具有重要的地位和作用。

3. 教材的特点：

(1) 以实验探索为主线，重视实验探究。

(2) 注重对学生进行物理学研究方法的教育。

【学生情况分析】

1.学生的知识基础：

在前面的教学中，学生已经初步掌握了物体做直线运动的种类、相应的概念、规律与特征，能利用打点计时器记录物体运动的信息并分析纸带，同时对物理学中的理想化模型有了一定的认识。有了这些基础，学生具备了探究自由落体运动规律的能力。教学中要注意引导学生将自由落体运动与匀变速直线运动的知识联系起来，将新知识纳入旧知识结构，让学生体会到自由落体运动只是匀变速直线运动规律的迁移与应用而已。

2.学生的认识特点：

高一学生虽具备了初步的逻辑思维能力，但思维具有单一性、定势性。对于自由落体运动，学生有一定感性和模糊的体会，但要真正理解自由落体运动的条件与本质，对学生而言有一定的困难。

第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系

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【强化基础】

1．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是( )

A．物体的末速度一定与时间成正比

B．物体的位移一定与时间的平方成正比

C．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比

D．若为匀加速直线运动，位移随时间的增加而增加，若为匀减速直线运动，位移随时间的增加而减小

解析：根据匀变速直线运动的速度—时间公式v＝v0＋at可知，只有v0＝0时，物体的末速度才与时间成正比，A选项错误；由位移公式x＝v0t＋12at2可知，只有v0＝0时，其位移才与时间的平方成正比，B选项错误；由Δv＝a·Δt可知，匀变速直线运动的物体速度的变化与时间成正比，C选项正确；若为匀加速运动，位移与速度方向相同，位移随时间增加，若为匀减速运动，当位移与速度方向仍然相同时，位移随时间的增加仍是增加的，D选项错误．

答案：C

2．若某物体由静止开始以恒定的加速度运动，则该物体在2t s末的速度大小与物体在这2t s内中间位置的速度大小之比为( )

A．1∶3 B．1∶2

C.3 ∶1 D.2 ∶1

解析：设物体的加速度为a，则2t s末的速度大小为：v＝2at,2t s内的位移为x＝12a(2t)2＝2at2，根据速度位移公式得，经过中间位置的速度为v′＝2ax2＝2a2t2＝2at，则有v ∶v′＝2∶2＝2 ∶1.故选D.

答案：D

3．一辆汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过2秒(汽车未停下)，汽车行驶了36 m．汽车开始减速时的速度是多少( )

A．9 m/s B．18 m/s

C．20 m/s D．12 m/s

解析：根据位移—时间公式x＝v0t＋12at2

解得v0＝20 m/s，C正确．

答案：C

4．一辆汽车以20 m/s的速度沿平直路面行驶，当汽车以5 m/s2的加速度刹车时，则刹车2 s内与刹车6 s内的位移之比为( )

《自由落体运动》教学设计及教学反思

【教材分析】

内容选自人教版新课标高中《物理》（必修1）第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》。

落体运动是一种常见的运动，伽利略对自由落体运动的研究意义重大。关于自由落体运动的学习分成两节来讲授。本节课通过演示、探究实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。下一节按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动。

【学情分析】

1、学生特点：作为高中学生，他们的好奇心强，积极、主动，有强烈的参与意识。

2、已学知识：在前面的教学中，学生已经初步掌握了匀变速直线运动的规律，并已经学习过用电磁打点计时器研究过匀速直线运动和匀变速直线运动，同时对物理学中的理想模型有了一定的认识，具备了初步的逻辑思维能力和实验探究能力。

3、知识水平：在日常生活中积累了一些对“影响物体下落快慢的因素”的感性认识。

【任务分析】

教学问题从生活中来（通过“测反应时间”的游戏，引起学生的兴趣、质疑，引出课题）→运用合作学习方式展开讨论（引导学生注意直觉经验和逻辑推理的矛盾，使学生明确下一步要解决的问题）→利用分组实验组织学生进行实验探究（引导学生与情景对话，学生之间协商，积极主动的建构自己的知识和逻辑思维）→讨论问题，回到生活中（利用牛顿管的演示，使学生认识到探究现象背后的实质原因是必须考虑外界因素的影响）→学生自主实验探究自由落体运动（对物体情景的分析，实验数据的处理，逐步引导学生探究物理情景之间的物理量的关系）

【教学目标】

1、知识与技能

（1）理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念。

(2)掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题

(3)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。

2、过程与方法

（1）通过观察和实验探究自由落体运动的规律。 (2) 引导学生进行物理实验设计，根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

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匀变速直线运动的速度与时间的关系 同步练习

一、单选题

1. 一质点从静止开始做直线运动，在第1s末、第2s末、第3s末、第4s末的速度分别为𝑣1=1𝑚/𝑠，𝑣2=2𝑚/𝑠，𝑣3=4𝑚/𝑠，𝑣4=8𝑚/𝑠，则这个质点的运动是( )

A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动

C. 匀减速直线运动 D. 加速度变化的直线运动

2. 物体做匀加速直线运动，已知第1 𝑠末的速度是6 𝑚/𝑠，第2 𝑠末的速度是8 𝑚/𝑠，则下列结论正确的是( )

A. 物体零时刻速度是3 𝑚/𝑠

B. 物体的加速度是1 𝑚/𝑠2

C. 任何1 𝑠内的速度变化都是2 𝑚/𝑠

D. 每1 𝑠初的速度比前1 𝑠末的速度大2 𝑚/𝑠

3. 太原晚报消息，为让电动汽车跑得更“欢”，太原未来五年将建5万个充电柱．如图所示为某新型电动汽车试车时的𝑣−𝑡图象，则下列说法中正确的是( )

A. 在0～6 𝑠内，新型电动汽车做匀变速直线运动

B. 在6～10 𝑠内，新型电动汽车处于静止状态

C. 在4 𝑠末，新型电动汽车向相反方向运动

D. 在𝑡=12 𝑠末，新型电动汽车的加速度为−1 𝑚/𝑠2

4. 下列给出的这些𝑣−𝑡图象(𝑣指速度，t指时间)中，在现实生活中不可能实际存在的是( )

第8页，共8页 A.

B.

C. D.

5. 一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第8s末开始刹车，经4s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是( )

A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：1

6. 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( )

A. 是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动

B. 是速度不变、加速度变化的直线运动

C. 是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动