個性化教學輔導教案學科：物理任課教師：授課時間：2015年10月17日(星期六)姓名年級高一性別男第5課教學課題自由落體運動規律教學目標1、理解什么是自由落體運動，知道它是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動理解自由落體運動的方向2、知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同，且隨緯度的增加而增加。3、掌握自由落體運動規律及公式重點難點1、自由落體運動規律的推導及其應用、2、如何證明自由落體運動是勻變速直線運動自由落體運動規律的推導及其應用教學過程考點一：探究自由落體運動知識點1落體運動的思考亞里士多德觀點：物體下落快慢有物體的重力決定。即物體越重，下落越快伽利略及其觀點反駁亞里士多德的觀點A理論：假設亞里士多德正確=1\*GB3①取兩張相同的紙，一張揉成一團，兩者分別從同一高度由靜止同時下落結論：輕重一樣的物體下落快慢不一樣②取半張紙和一張紙，半張的揉成一團，兩者分別從從同一高度由靜止同時下落結論：輕的物體下落的快總結：物體下落快慢不是由它的重量決定的B實驗：比薩斜塔實驗伽利略還在比薩斜塔做過實驗：在塔頂，他同時釋放兩個鉛球，一個輕一個重，最后兩個鉛球同時落地。這個實驗有力地反駁了亞里士多德的觀點。結論：輕重不同的物體下落一樣快→→物體下落的快慢與質量無關。那么影響物體下落快慢的因素是什么呢？實驗與觀察結論：空氣阻力在沒有空氣阻力時，在同一地方任何物體自由下落的運動情況相同。自由落體運動定義：物體僅在重力的作用下，從靜止開始下落的運動，即自由落體運動物體做自由落體運動時的下落速度跟物體的質量沒有關系；現實生活中，物體下落過程的速度受空氣阻力的影響②條件：（1）靜止即Vo=0；（2）只受重力，若受到空氣阻力，當f《G的情況，當做自由落體運動。所以自由落體運動是一種理想運動。例1、航天員在月球上讓羽毛和鐵錘從同一高度同時由靜止釋放，則（）A、因為羽毛質量小，所以羽毛先落在月球表面B、因為鐵錘質量大，所以鐵錘暹羅到月球表面C、羽毛和鐵錘同時落到月球表面D、他們都在做自由落體運動例2、下列說法正確的是（）A、自由落體運動是物體沿豎直方向下落的運動B、物體從靜止下落的運動就叫自由落體運動C、若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快D、理想的自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發生知識點2記錄自由落體運動軌跡實驗現象：打點計時器在紙帶上打出一系列不等距離的點分析紙帶：紙帶記錄了自由落體運動軌跡及相鄰相同時間間隔內位移變化情況。由紙帶可以知道：自由落體運動的軌跡是一條直線，速度方向不變。連續相鄰相同時間內的位移逐漸增大，說明速度越來越大，即速度大小發生改變，具有加速度經測量可知，位移s與對應的時間的平方成正比，即S∝t2.相鄰相等時間內的位移差相等，即s2-s1=s3-s2=s4-s3=····概念：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。例3、如圖2—15小球自由下落過程的相片，每兩次閃光時間間隔為s,a、b、c、d是四個相鄰位置。由此實驗結果可得知，重力加速度的數值是()A．9.86m/s2B．9.78m/s2C．9.70m/s2D．9.92m/s2圖2圖2—15例4、用打點計時器得到的紙帶上點的數據的表格：點段ABBCCDDEEFFG各段位移s/mm9.5613.4717.4021.3225.2329.15求各段的平均速度；課堂練習：1、伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結合，如圖2—5—2所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是（）A．其中的甲圖是實驗現象，丁圖是經過合理的外推得到的結論圖2—5—圖2—5—2丁甲乙丙C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現象更明顯D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現象更明顯2、伽利略以前的學者認為：物體越重，下落得越快,伽利略等一些物理學家否定了這種看法（1）如圖2—5—3所示：在一玻璃管中放中放一圖2—圖2—5—3A．它們的重量不同B．它們的密度不同C．它們的材料不同D．它們受到的空氣阻力不同（2）在一高塔頂端釋放大小相同的實心鐵球和實心鉛球，與此有關的下列說法中，正確的是（）①它們受到的空氣阻力不同②它們的加速度相同③它們落地的速度不同④它們下落的時間相同A．①③B．②④C．②D．③3、伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創立了一套對近代科學的發展極為有益的科學方法，或者說給出了科學研究過程的基本要素，這些要素包含了以下幾個環節：①對現象的一般觀察；②_提出假設___；③運動邏輯得出結論；④_通過實驗對結論進行檢驗__;⑤對假設進行修正的推廣；4、關于自由落體運動，下列說法正確的是()A．某段時間的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半B．某段位移的平均速度等于這段時間初速度與末速度和的一半C．在任何相等時間內速度變化相同D．在任何相等時間內位移變化相同5、如圖2-16所示，可以表示兩個做自由落體運動的物體同時落地的速度－時間圖象的是（t0表示落地時間）()圖2-圖2-166、17世紀意大利科學家伽利略在研究落體運動的規律時，做了著名的斜面實驗，其中應用到的物理思想方法屬于(

)

A．等效替代

B．實驗歸納

C．理想實驗

D．控制變量考點二：自由落體運動規律一、知識梳理1、自由落體運動是一種運動，2、重力加速度（1）大小：g=，粗略計算時取。（2）方向：g的方向總是，地球上不同位置的重力加速度一般。1）、緯度越高，g越；2）、同一緯度，高度越大，g越。3、運動規律（1）速度表達式：（2）位移表達式：（3）位移與速度的關系：（4）平均速度公式：4、圖象描述(速度－時間圖象)：直線的斜率為重力加速度的數值，即tanα＝g；圖線與橫軸所圍面積為位移的大小(即圖2中的陰影部分)．基礎練習：1．關于自由落體運動，下列說法正確的是()A、自由落體運動的物體初速度為零B、物體從靜止開始豎直下落的運動就是自由落體運動C、自由落體運動的物體不只受到重力的作用D、自由落體運動是勻加速的直線運動變式：下面關于自由落體運動的說法中正確的是()A．物體從靜止開始下落的運動叫自由落體運動B．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動C．從靜止開始下落的小鋼球，因受空氣的阻力作用，不能看成自由落體運動D．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運動影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運動2、甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從10m高處自由落下，乙從20m高處同時自由落下。以下說法正確的是（）A、兩物體下落過程中，同一時刻甲的速率比乙大B、下落1s末，它們的速度相等C、各自下落1m，它們的速度相等D、下落過程中甲的加速度比乙大3、下列說法正確的是（）重力加速度在地球任何地方都一樣大在地球表面附近做自由落體運動的物體，加速度都是相同的滿足速度跟時間成正比的運動一定是自由落體運動自由落體加速度的方向總是豎直向下變式1：下列關于重力加速度的說法中，不正確的是()A．重力加速度g是標量，只有大小沒有方向，通常計算中g取9.8m/s2B．在地面上不同的地方，g的大小不同，但它們相差不是很大C．在地球上同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，離地面高度越大重力加速度g越小變式2：AB兩物體質量之比是1：2，體積之比是4：1，同時從同一高度自由落下，求下落的時間之比，下落過程中加速度之比。4、一個做自由落體的物體，求第1s末、第2s末、第3s末的速度大小；前1s內、前2s內、前3s內的位移大小；第1s內、第2s內、第3s內的位移大小。（g=10m/s2）5、屋檐上水滴下落的過程可以看作是自由落體運動。假設水滴從10m高的屋檐上無初速度滴落，水滴下落到地面時的速度大約是多大？（g=10m/s2）6．關于自由落體運動，下列說法正確的是()A．自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動B．豎直方向的位移只要滿足s1∶s2∶s3∶…＝1∶4∶9∶…的運動就是自由落體運動C．自由落體運動在開始連續的三個2s內的路程之比為1∶3∶5D．自由落體運動在開始連續的三個1s末的速度之比為1∶3∶5變式：一個自由下落的物體，前3s內下落的距離是第1s內下落距離的()A．2倍B．3倍C．6倍D．9倍提高練習：1．人從發現情況到采取相應行動經過的時間叫反應時間，甲、乙兩同學做測定反應時間的小實驗，甲同學的兩個手指捏住直尺的上端，乙同學用一只手在直尺下部做握住直尺的準備，但手沒有碰到直尺。當乙同學看到甲同學放手后，立即捏住直尺，發現直尺下降了0.45m，若取g＝10m/s2，則乙同學的反應時間是()A．0.5秒 B．0.45秒C．0.3秒 D．無法判斷2．物體從離地面45m高處做自由落體運動(g取10m/s2)，則下列選項中正確的是()A．物體運動3s后落地B．物體落地時的速度大小為30m/sC．物體在落地前最后1s內的位移為15mD．物體在整個下落過程中的平均速度為20m/s3．一小球做自由落體運動，與地面發生碰撞，每次反彈后速度的大小與落地時速度的大小相等。若從釋放小球時開始計時，且不計小球與地面發生碰撞的時間，則小球運動的速度圖像可能是下列圖1中的()4．從某一高處釋放一小球甲，經過0.5s仍從該高處再釋放小球乙，在兩小球落地前，則()A．它們間的距離保持不變B．它們間的距離不斷減小C．它們間的速度之差不斷增大D．它們間的速度之差保持不變5．物體自樓頂處自由落下(不計空氣阻力)，落到地面的速度為v。在此過程中，物體從樓頂落到樓高一半處所經歷的時間為()A.eq\f(v,2) B.eq\f(v,2g)C.eq\f(\r(2)v,2g) D.eq\f(2－\r(2)v,2g)6、一物體從45m高處自由下落，那么該物體經多長時間落到地面？最后1s的初速度是多少？在最后1s內通過的高度是多少？（g=10m/s2）7、一條鐵鏈AB長0.49m，懸于A端靜止，然后讓它自由下落，求整個鐵鏈通過懸點下方2.45m處的小孔O時需要的時間。(g取10m/s2)8、一個物體從H高處自由落下，經過最后200m所用的時間是4s，求物體下落H所用的總時間T和高度H各是多少？

9、為了求出塔的高度，從塔頂自由落下一石子，除了需要知道重力加速度以外，還需知道下面哪一項()A．石子落至地面所經歷的時間B．最初1s內石子的位移C．最后1s內石子的位移D．第1s末的速度和第2s末的速度質量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求（1）、經過多長時間落地？（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。11、從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為塔高的7/16，求塔高。12、把自由下落的物體的總位移分成相等的三段，從上到下順序經過這三段位移用時t1、t2、t3之比是：

A、1∶3∶5B、1∶4∶9C、1∶D、1∶

一礦井深為125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球。當第11個小球剛從井口下落時，第1個小球恰好到達井底，則相鄰兩小球開始下落的時間間隔為多少秒？這時第3個小球和第5個小球相距多少米?

實驗探究：一位同學進行“用打點計時器測量自由落體的加速度”實驗．(1)現有下列器材可供選擇：鐵架臺、電火花計時器及碳粉紙、電磁打點計時器及復寫紙、紙帶若干、220V交流電源、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵．其中不必要的器材是：______________________________________________________________________________________；缺少的器材是____________________________________________________．(2)這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶．把開始打的第一個點標為A，隨后連續的幾個點依次標記為點B、C、D、E和F，測量出各點間的距離，如圖3所示．圖3請你在這位同學工作的基礎上，思考求紙帶加速度的方法，寫出你所依據的公式：________________________________________________________________