课题
2.2、自由落体运动规律 ( 1 课时)
教[来源: ]
学
目
标
知识目标
1、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。
2、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。
3、掌握自由落体运动的规律。
能力目标
1、通过对自由落体运动纸带的研究,学会分析和处理纸带上记录的运动信息。
2、通过自由落体运动的相关物理变化规律的学习,培养分析、推理能力。
情感目标
1、经历对自由落体运动的研究过程,体验数学在研究物理问题中的重要性。
2、经历对自由落体运动的探究过程,体会人类对客观世界发现之旅的乐趣。
教学重点
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.
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。
主要教法
探究、讲授、讨论、练习
教学媒体
多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带,重物(两个质量不同)等.
教 学 过 程
一、导入新课
(1)引言
物体在忽略空气阻力的作用,仅在重力作用下从静止开始下落的过程可视为自由落体运动。并且,做自由落体运动的物体,它们的下落快慢是一样的。上节课,我们利用打点计时器记录了自由落体的运动轨迹时,得到了一条纸带。科学利用纸带上的运动信息,我们能够得到自由落体运动的一般规律。
二、进行新课
(1)经验和实验告诉我们,自由落体运动是一种加速的直线运动。由于下落中只受重力的作用,而重力是不变的。因此,我们可以猜想,自由落体运动是匀变速直线运动。下面我们就来检验这个假设的真假。
(2)验证自由落体的性质
如果自由落体运动是匀变速直线运动,根据加速定公式有:。已知量只有时间一个,暂不能用于验证。
但是根据第一章的运动图像,有。而。
联立以上三式,我们就可以得到。时间和位移都已知,那么如果a不变,即可验证假设;否则,假设不成立。
我们可以利用数表,作图分析。(如下所示)
S(m)
t(s)
s/t(m/s)
t2(s2)
s/ t2(m/s2)
1
0.0019
0.02
0.0950
0.0004
4.75
2
0.0077
0.04
0.1925
0.0016
4.81
3
0.0173
0.06
0.2883
0.0036
4.80
4
0.0307
0.08
0.3838
0.0064
4.80
5
0.480
0.10
0.4800
0.01
4.80
图(1) 图(2)
图(1)与图(2)均说明,自由落体运动是一种匀变速直线运动。
总结1:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,其加速度是一个常量。
(3)分析重力加速度
从表格的最后一列可知,自由落体的加速度a=9.60m/s2。为了区别一般情况物体的加速度,我们用g来表示自由落体运动的加速度,它被称作重力加速度,g=9.8m/s2,粗略计算时,可取g=10 m/s2。g的方向与重力一致,总是竖直向下。
下表是一些地方重力加速度的数值(高度为零)
地点
g值大小(N/kg)
地球纬度
赤道
9.780
0
广州
9.788
2306
武汉
9.794
3033
上海
9.794
3112
东京
9.798
3543
北京
9.801
3956
纽约
9.803
4040
莫斯科
9.816
5045
北极
9.832
90
从上表可知,在地球上不同纬度的地方,g的值略有不同,并且越接近两极,g值越大。
(4)得出规律
速度公式:
位移公式:
(5)教材例题讲解
(6)测定反应时间
如图所示,让同学在你大拇指与食指之间的正上方捏住尺子,大拇指与食指之间保持在3cm左右。突然放开尺子,你要迅速夹紧尺子,便可间接得到你的反应时间。
三、课堂总结
本节课我们主要认识了自由落体运动的本质,即它是初速度为零的匀变速直线运动。通过数学推理,得到了自由落体运动的规律。
四、布置作业
P33 练习3、4
五、板书设计
概念:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,其加速度是一个常量。
规律:
(1)运动性质:初速度为零的匀变速直线运动
(2)自由落体运动的加速度叫重力加速度,用g表示
(3)速度:
位移:
六、教学反思
(1)可先颠倒学习的顺序,先学习第三节再学习第二节内容。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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