自由落体教案7篇

时间:2022-11-24 作者:Trick 备课教案

在平时的教学活动中,教案起到很关键的功用,很多人通过教案的写作是可以让自己提高教学质量的,以下是范文社小编精心为您推荐的自由落体教案7篇,供大家参考。

自由落体教案7篇

自由落体教案篇1

教学准备

教学目标

知识与技能

1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.

2.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度.

3.会用表格法处理数据,并合理猜想.

4.巧用v—t图象处理数据,观察规律.

5.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述.

过程与方法

1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法.

2.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度.

3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法.

4.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律.

5.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法.

情感态度与价值观

1.通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性.

2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识.

3.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力.

4.在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的系,可引申到各事物间的关联性,使自己融入社会.

5.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法.

教学重难点

教学重点

1.图象法研究速度随时间变化的规律.

2.对运动的速度随时间变化规律的探究

教学难点

1.各点瞬时速度的计算.

2.对实验数据的处理、规律的探究.

教学工具

多媒体、板书

教学过程

一、实验目的

1.进一步练习使用打点计时器

2.利用v-t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质

3.能根据实验数据求加速度

二、实验器材

打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.

三、实验原理

1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式

即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度.

2.用描点法作出小车的v-t图象,根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动.

3.利用v-t图象求出小车的加速度.

四、实验步骤

1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.

2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.

3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点.

4.换上新的纸带,重复实验两次.

5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验.

五、数据处理

1.表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中,如图所示.

(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…

(3)计算平均速度,用平均速度代替相关计数点的瞬时速度,填入上面的表格中.

(4)根据表格中的数据,分析速度随时间怎么变化.

2.图象法

(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点.

(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示

(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.

(4)据所画v-t图象求出其斜率,就是小车运动的加速度.

六、误差分析

1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.

2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.

3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.

七、注意事项

1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.

2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.

3.打点完毕,立即断开电源.

4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔t等于多少秒.

5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.

6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.

7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内

自由落体教案篇2

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。

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=gt

2、位移公式:h= gt2

3、位移速度关系式:v2=2gh

4、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/s

h= 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= gt2 ①

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:acd

2、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:ad

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、1∶2

b、1∶1

c、2∶1

d、4∶1

答案:b

4、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a

c、匀加速直线运动ag

d、匀速直线运动

答案:d

5、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:ab

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。

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 s

8、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 m

9、如图21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21

答案:1 s

自由落体教案篇3

一、教学目标

1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

2、明确物体做自由落体运动的条件

3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

二、重点难点

理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点

掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

三、教学方法

实验—观察—分析—总结

四、教具

牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

五、教学过程

(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

vt=at

s =2

vt2 =2as

(二)、自由落体运动

演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地、然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地、

结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

提问:解释观察的现象

显然,空气对纸的阻力影响了纸片的下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

演示2:牛顿管实验

自由落体运动: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。

显然物体做自由落体运动的条件是:

(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

(2) 从静止开始下落

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

学生分组实验(每二人一组)

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动,可得到:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

(四)自由落体加速度

1、学生阅读课文

提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

2、重力加速度的大小有什么规律?

(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

(五)自由落体运动的规律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

(六)课外作业

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八(1)至(4)题

自由落体教案篇4

一、教学目标

1、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,重点培养学生的实验能力和推理能力。

2、过程与方法

(1)会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。

(2)会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。

3、情感态度与价值观

(1)通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。

(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,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。

二、教学重难点

重点:1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。

难点:理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

三、教学过程

1、新课导入

这一环节采用游戏导入,教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)。

师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?

生:测量物体长度的!

师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。

找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。

师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。

师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。

师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。

生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。

师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。

演示实验

(1)将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。

(2)将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。

(3)将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。

师:物体下落快慢是由质量决定吗?

生:不是的!

师:为什么这样说?

生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。

师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?

生:我想应该是空气阻力。

猜想

师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。

验证—牛顿管实验

师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。

师: 1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。

2、新授环节

(1)自由落体运动

师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?

生:没有空气阻力,则物体只受重力。

师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。

自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。

师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?

生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。

师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。

近似条件:一般情况下,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)自由落体运动的运动规律

师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?

生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。

师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。

学生设计、操作并处理实验结果

总结分析运动规律

师:实验结论是什么?

生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

师:如何得出这个结论?

生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律

来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。

师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。

师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?

生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。

师:其他同学的结果呢?

生:我的也差不多。

关键点提问

师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?

生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。

总结归纳重力加速度

师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:

1、纬度越高,g越来越大;

2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。

3、巩固练习

例1、下列说法正确的是(bd)

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)

a. g是标量,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。

解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1

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。

自由落体教案篇5

【教学目的】:

1、通过观察现象,了解分析物理规律的方法。

2、理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

3、理解什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。

4、掌握自由落体运动的规律。

【器材及方法】:

1、器材:两张大小不同的小纸片;粉笔头;乒乓球;一个小钩码;牛顿管

2、方法:通过小实验和逻辑推理启发式教学。

【重点与难点】:

不同物体下落的加速度都是重力加速度。

【教学过程】:

一、什么是自由落体运动。

如图:一个物体离地h高处,当把细绳剪断,物体就在重力的作用下沿着竖直方向下落,这种运动即为自由落体。问题:不同的物体下落的快慢是否相同呢?

实验讨论1、一张小纸片和一支粉笔头同时从同高处下落,哪个先落地?(动手做)

现象:粉笔先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论2、一个乒乓球和一个钩码同时从同高处下落,谁先落地?

现象:钩码先落地。感觉:重的物体先落地。

实验讨论3、把小纸片揉成团再重做实验讨论2。

现象:两者差不多同时落地。

问题:物体下落的快慢是否由物体的重量有关?

首先我们来用一种巧妙的推理方法来进行推理:(讨论)

1、假设一块大石头的下落比一块小石头下落快。

2、而两块石头的总重量最大,它们整体下落的速度与大石头、小石头下落的速度相比应如何?(答:整体下落速度最快)。

3、而如把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢;下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果如何?(答:两块石头的整体下落的速度应小于大石头的速度,而大于小石头的速度。)

4、这与重的物体先落地的结论矛盾。实验:用牛顿管做实验,大家看到:真空管内的形状质量都不同的金属片、小张片当管直立过来时,它们同时到过管底。

结论:说明它们下落的一样快。物体下落的快慢与它的重量无关!我们不能仅用生活中的感知去推究物理规律,而应深刻分析,抓隹矛盾的主要方面,由实验总结出本质的东西,得出物理规律。为什么会有这种结果呢?我们来看看自由落体运动的特点:

二、自由落体运动的特点: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。

1、条件:

①、物体只受重力作用;

②、从静止开始下落。

2、运动性质:它是一种初速度为零的匀速直线运动。

3、运动规律:因为物体只受重力,据有:如果在相同地区,不同的物体的重力加速度都相同,则它们的运动速度和从同高度下落至地面的时间都相同,与物体的质量无关。

那么,不同的物体的重力加速度是否相同呢?

三、重力加速度。

1、重力加速度:物体只在重力作用下,自由下落的加速度。

2、实验:测重力加速度的方法。课本第51页图2—24中是一个小球从某高度自由下落时用频闪照相机(每隔相同时间照一张相片)从小球正面拍摄的,图中的多个小球是同一个小球在不同时刻的位置叠加的结果,从图中可读出相邻的时间里小球发生的位移。根据(t为频闪照相机的拍摄时间),即可求出重力加速度。

3、根据用不同的小球重复实验表明:同一地区,不同物体的重力加速度相同。

4、不同地区(纬度不同)物体的重力加速度略有不同。从书中表中可知:

①同一纬度地区重力加速度相同。

②纬度越高重力加速度越大。

③通常计算中,重力加速度取,粗略计算中取。

四、总结。

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2、不同物体的重力加速度在同地区相同,不同地区重力加速度与纬度有关。

3、自由落体运动的规律是,凡是初速度为零的匀加速直线运动的推论也适用于自由落体运动。

练习:

1、想测出一幢楼的高度,你用所学过的知识设计测量方案。

2、一个物体从塔顶自由下落,在到达地面前最后1秒内的位移是整个位移的9/25,求塔高。

3、求一个物体自由下落,从下落时起,第隔1秒钟物体下落的高度之比。

自由落体教案篇6

一、教材分析

课标分析:能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。

教材地位:《向心力》一节是普通高中课程标准试验教科书必修2第六章曲线运动的重点、难点,具有承前启后的作用。它既是本章知识的一个拐点,又是本章内容拓展的重要基础;通过学习,既能使学生从对圆周运动的表面认识上升到理论分析,又能让学生从生活中的圆周运动分析提高到对天体运动及带电粒子在电磁场中的运动的分析及推演。同时,《向心力》一节能够充分体现力和运动的在物理学中的重要性,是运动与力关系学习的好素材。

二、学情分析

学生通过前面的学习,理解了质量、力与加速度的关系,了解了描述圆周运动的各个物理量及其关系,认识了匀速圆周运动指向圆心的向心加速度,并且学生已经经历了同学之间相互协作、相互讨论、相互交流及最后的成果展示的学习过程,具备了处理问题的一般思路方法:提出问题—分析问题—解决问题。

三、教学目标

(一)知识与技能

1.了解向心力概念,知道向心力是根据力的效果命名的一种力。

2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行简单的情景计算。

3.知道在变速圆周运动中,合外力的法向分力提供了向心力,切向分力用于加速。

4.知道一般曲线运动的处理方法。

(二)过程与方法

1.通过对向心力概念的探究体验,让学生理解其概念的内涵。并熟悉处理问题的一般方法:提出问题、分析问题、解决问题

2.在验证向心力表达式的过程中,体会物理实验在处理问题中的作用。

3.经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程,让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用力和运动的观点来分析、解决问题。

(三)情感态度价值观

1.经历从自己提出问题到自己解决问题的过程,培养学生的问题意识及思维能力。

2.经历从特殊到一般的研究过程,培养学生分析问题、解决问题的能力。

3.实例、实验紧密联系生活,拉近科学与学生的距离,使学生感到科学就在身边,调动学生学习的积极性,培养学生的学习兴趣。

四、教学重点、难点

1.教学重点

理解向心力的概念、公式及匀速圆周运动中供求关系,并能用来进行简单的判断计算。会分析向心力的来源

2.教学难点

理解向心力是一个效果力,会分析向心力的来源,理解匀速圆周运动中供求关系

五、教学过程(略)

六、课后作业

必做:课本p22页问题与练习:1、2、3、5题。

选做:课本p22页问题与练习:4题。

自由落体教案篇7

一、教材分析

自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。此前,学生已经学习了匀变速直线运动的规律,也学习了研究匀变速直线运动的基本方法,对本课的学习,实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。组织学生进行探究活动,既有利于巩固所学的知识,培养学生解决实际问题、探求规律的能力,还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。

本节课的教学重点在于说明不同物体自由下落的加速度都是重力加速度g。由于学生受日常经验的影响,对重的物体下落快,轻的物体下落慢的印象很深,所以本节课做好实验十分重要。教学时可以引导学生从日常生活经验出发,通过实验逐步提出问题(设疑),让学生自己探究(解疑),得出结论。充分体现了物理是以实验为基础的学科,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

本节课的教学难点是掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。

二、教学目标

1、知识与能力

(1)理解自由落体运动,理解是重力加速度,

(2)掌握自由落体运动的规律,

(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法

通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

3、情感态度和世界观

感受前人(亚里士多德)崇尚科学、勇于探索的人格魅力,培养学生严谨务实的科学态度。促进学生形成科学思想和正确的世界观。

先通过观察生活中的一些现象和提出亚里士多德的理论和设疑“重物体比轻物体下落快吗?”,让学生通过分组实验及演示实验(牛顿管)解疑,理解什么是自由落体运动,明确物体做自由落体运动的条件。并得出做自由落体运动的不同物体,在同一地点从同一高度下落的快慢相同的结论。接着引导学生探究“自由落体运动是一种怎样的运动呢?”,通过分组实验对自由落体运动进行研究,得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。再提出“你能求出自由落体运动的加速度吗?”,引导学生去研究,从而圆满解决问题。

三、教学准备

(1)牛顿管、抽气机;

(2)10套:纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器(带复写纸片)、纸带、重锤、海绵垫、接线板;长刻度尺。

五.教学过程

回顾学过的知识:复习匀加速直线运动的规律和判定,掌握其有关的一些公式。

引入新课:

在日常生活中,我们会看到这种现象:把硬币和纸片举到相同高度,硬币的重量比纸片重,同时由静止开始释放。观察哪个先落地?

(演示:硬币和纸片)

观察结果:硬币先落地

类似的现象在生活中还有很多,早在公元前4世纪,古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。在我们今天看来,他这个说法是否正确呢?

提问:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?(课后有伽利略的推论)

我们可以通过实验研究这个问题,桌上有两张纸片(同种材料,质量不同)观察掉落在桌面的情况:

1、两张纸平摊,同一高度,同时静止释放。

2、把质量小的纸捏成纸团,同一高度,同时静止释放。

(让学生自己试一试)

我们通过观察这个现象说明了什么?

可见,重的物体不一定下落得快,轻的物体下落不一定慢。那么是什么原因造成的呢?

(学生:受空气阻力的影响)

我们的神舟六号飞船返回时,为了安全的降落,一定的高度要打开降落伞来减速,利用的空气的阻力。

正是由于有空气阻力的影响,物体下落得才有快有慢。同学们想想看,如果没有空气阻力的影响,也就是在一个没有空气的空间里,物体只受重力,从静止开始下落的情况是什么样子呢?

(演示牛顿管)

看,这是一根玻璃管,管中的空气已经用抽气机抽掉了,里边有一个金属片和羽毛,观察牛顿管里的羽毛和金属片下落的快慢。

(观察实验)

定义:物体在只受重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。

要注意理解“自由”这两个字:只受重力、初速度为零。

结合上面的实验我们一起总结下,小结:如果没有了空气阻力,不同物体从同一高度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过,在存在空气的空间里,如果空气阻力的影响很小,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

亚里士多德是古希腊的圣人,恩格斯称他是最博学的人。限于当时科技发展的水平,他在物理方面的论述,今天看来很多是不恰当的。但是,在两千年前他能够通过观察、归纳,形成自己的一套理论体系,已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。

我们知道了什么是自由落体运动,下面我们继续深入的分析这种运动。

(演示实验:将点火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用夹子夹住纸带上方,使重物静止在靠近计时器的下方,然后接通电源,待打点稳定后再松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打出一系列小点,那么这些点记录了重物的运动情况。)

下面大家结合学案来分析下纸带。

提问:轨迹为直线还是曲线?

答:轨迹为一条直线,物体作直线运动。

提问:是匀速直线运动吗?

答:在连续相等的时间内通过的位移不相等,逐渐的增大,所以是加速直线运动。

提问:是匀加速吗?是如何判断出来的?

(提示:回忆前面学过的匀变速直线运动规律:连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值。这是一个判断公式,已知的=0.02秒。

答:可以测出连续相等的时间内,物体通过的位移之差为定值(在误差允许的范围内)。则物体做匀变速直线运动。

我们一起总结一下:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

提问:能求出自由落体运动的加速度吗?

同样根据上面的公式,我们对自由落体运动的加速度进行计算一下,大家选取不同的时间间隔来读取数据。

通过多次测量计算:

(1)我们通常用g来表示自由落体加速度,也叫重力加速度,数值近似为9.8,重力加速度的方向总是竖直向下的。在实验中,如果要获得更精确的数据,还可以用频闪照相来测量。

自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,那么其运动规律与一般规律类似:

不同的物体在同一地点,从相同高度同时自由下落的物体,同时到达地面,根据,则它们的加速度是相同的。

应用:

1:大家看到课后的测定反应时间小实验。

2:测量物体从一定高度的楼房掉下,已知落地时的速度,求高度和下落时间。

我们可以通过测量在连续相等的时间间隔内,物体通过的位移之差是否为一个定值。若为定值,则是匀变速直线运动。