5自由落体运动第二课时教学设计

5　自由落体运动 高中物理       人教2003课标版

（1）知道物体做自由落体运动的条件和影响物体下落快慢的因素；

（2）能够利用打点计时器分析自由落体的运动轨迹并能测量重力加速度的大小；

（3）知道自由落体的加速度大小和方向及地域的差别

（4）分析竖直上抛运动与自由落体运动，并能解决竖直上抛运动的简单题型。

自由落体运动是一种理想化模型，在高中物理教学中具有特殊的地位。它是匀变速直线运动的一个特例，在思维方法上渗透着理想化模型的重要研究方法。在运动学的教学中，匀变速直线运动的教学重点就在于规律的应用，而自由落体运动规律的应用就包含了整个匀变速直线运动规律应用的思维方法，因而这节课对学生怎样分析运动学问题具有重要的指导和意义。

教学重点：

1. 测量重力加速度的方法和大小计算；

2. 应用自由落体运动规律分析两种题型；

教学难点：

    1. 逐差法和滴水法求重力加速度；

    2. 竖直上抛运动的简单题型分析

一、知识要点回顾

1、  自由落体运动的定义是什么？

2、  质点做自由落体运动的条件是什么？

3、  自由落体运动的性质是什么？

4、  自由落体运动的规律是？

学生思考并回答问题

速度公式：v_t＝gt
位移公式：s＝1/2gt²

推论：  v²=2gh

回顾基本知识点

为应用知识解题做准备

二、 问题情景引入：

1.下列说法中正确的是（     ）

    A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动

    B. 从地球表面附近做自由落体运动的物体，加速度都是相等的

    C.自由落体运动加速度的方向总是竖直向下的

    D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动

答案：

2.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（      ）

A.甲比乙先着地

B.甲比乙的加速度大

C.甲、乙同时着地

D.无法确定谁先着地

思考回忆自由落体运动的条件和运动规律

学生思考自由落体加速度与什么有关系

自由落体加速度在同一地方相同，在两极最        ，在赤道最          。

让学生回忆上节课所学的内容：

（1）定义：物体只受重力作用从静止开始下落的运动。

（2）性质：初速度为零的匀加速直线运动。

（3）重力加速度：

大小：一般g可9.8m/s²或10m/s²

方向：竖直向下

问题一：

如何求解自由落体的加速度呢？你可以想到几种方法。

学生思考并设计实验方法

通过学生探讨研究利用自由落体运动规律来求解重力加速度，从而达到对自由落体运动规律的应用。

实验方案1:

利用打点计时器的纸带分析

提问：根据纸带信息，可以有几种方法进行求解重力加速度？

分析：

方法一  画出v-t图像，根据图像的斜率求解重力速度。

方法二  逐差法

① 如果纸带上有六条连续的相等时间间隔，则

② 如果纸带上有五条连续的相等时间间隔，则去掉头或者尾的间隔，采用

学生思考并举手回答

对v-t图像的应用和逐差法公式的学习

实验方案2：滴水法测加速度

某同学用下列方法测定重力加速度

(1)让水滴落在盘中时，仔细调整水龙头的阀门，使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间，第二滴水滴正好从阀门口处开始下落；

(2)当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，依次数“1,2,3，……”，直到数到“50”按下停表按钮，停表上显示的时间为20.0 s；

(3)用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78.24 cm.

根据上述实验过程及所得数据，计算重力加速度的值为_____m/s².

学生思考并进行求解

对知识点——滴水法测重力加速度的理解和应用

问题二：

屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，问：

 （1）此屋檐离地面多少米？

 （2）滴水的时间间隔是多少？

教师指导学生画出物体下落图并对运动过程分析

学生思考并分析

画出这5滴水的下落图

第2滴水和第3滴水下落时间分别是多少，下落的高度怎么用公式表示

对自由落体运动规律的应用题型一

问题三：

物体从h高处自由下落，它在落到地面前1s内共下落35m，求：物体下落时的高度及下落时间(g＝10m/s2) 。

公式法求解：

用比例法解：

应用：对初速度为零的匀加速直线运动，相等的时间内的位移之比为x1∶x2∶x3∶……sn＝1∶3∶5∶……(2N－1)。

1 设下落时间为t，由公式得：
对下落的全过程：     
对物体落地1s前：    

                   　　   由以上两式解出：
2 设,物体下落时间为N，则t＝N
第1s内位移:x1＝       
由比例得：x1∶xN＝       
因为5/35＝1/(2N－1)
所以t＝N＝    s
故h＝        

对自由落体运动规律的应用题型二

 因为重力远大于空气阻力，故空气阻力可忽略。物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度。

学生当堂测试：

1、从某处释放一粒石子，经过1s后再从同一地点释放另一粒石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将：
A、保持不变

B、不断增大

C、不断减小

 D、有时增大，有时减小

2、一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是s m，则它在第3s内的位移大小是：
A、5s m　　　 B、7s m

C、9s m　     D、3s m

3、从地面高500m的高空自由下落一个小球，取g＝10m/s²，求：
(1)经过多少时间落到地面。
(2)落下一半位移的时间。
(3)从开始下落时刻起，在第1s内的位移和最后1s内的位移。

4、一个物体从塔顶上下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是整个位移的 ，塔高为多少米？

学生独立思考并分析

通过本节课的习题复习检验学生学习情况

5　自由落体运动

5　自由落体运动

一、知识要点回顾

1、  自由落体运动的定义是什么？

2、  质点做自由落体运动的条件是什么？

3、  自由落体运动的性质是什么？

4、  自由落体运动的规律是？

学生思考并回答问题

速度公式：v_t＝gt
位移公式：s＝1/2gt²

推论：  v²=2gh

回顾基本知识点

为应用知识解题做准备

二、 问题情景引入：

1.下列说法中正确的是（     ）

    A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动

    B. 从地球表面附近做自由落体运动的物体，加速度都是相等的

    C.自由落体运动加速度的方向总是竖直向下的

    D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动

答案：

2.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（      ）

A.甲比乙先着地

B.甲比乙的加速度大

C.甲、乙同时着地

D.无法确定谁先着地

思考回忆自由落体运动的条件和运动规律

学生思考自由落体加速度与什么有关系

自由落体加速度在同一地方相同，在两极最        ，在赤道最          。

让学生回忆上节课所学的内容：

（1）定义：物体只受重力作用从静止开始下落的运动。

（2）性质：初速度为零的匀加速直线运动。

（3）重力加速度：

大小：一般g可9.8m/s²或10m/s²

方向：竖直向下

问题一：

如何求解自由落体的加速度呢？你可以想到几种方法。

学生思考并设计实验方法

通过学生探讨研究利用自由落体运动规律来求解重力加速度，从而达到对自由落体运动规律的应用。

实验方案1:

利用打点计时器的纸带分析

提问：根据纸带信息，可以有几种方法进行求解重力加速度？

分析：

方法一  画出v-t图像，根据图像的斜率求解重力速度。

方法二  逐差法

① 如果纸带上有六条连续的相等时间间隔，则

② 如果纸带上有五条连续的相等时间间隔，则去掉头或者尾的间隔，采用

学生思考并举手回答

对v-t图像的应用和逐差法公式的学习

实验方案2：滴水法测加速度

某同学用下列方法测定重力加速度

(1)让水滴落在盘中时，仔细调整水龙头的阀门，使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间，第二滴水滴正好从阀门口处开始下落；

(2)当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，依次数“1,2,3，……”，直到数到“50”按下停表按钮，停表上显示的时间为20.0 s；

(3)用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78.24 cm.

根据上述实验过程及所得数据，计算重力加速度的值为_____m/s².

学生思考并进行求解

对知识点——滴水法测重力加速度的理解和应用

问题二：

屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，问：

 （1）此屋檐离地面多少米？

 （2）滴水的时间间隔是多少？

教师指导学生画出物体下落图并对运动过程分析

学生思考并分析

画出这5滴水的下落图

第2滴水和第3滴水下落时间分别是多少，下落的高度怎么用公式表示

对自由落体运动规律的应用题型一

问题三：

物体从h高处自由下落，它在落到地面前1s内共下落35m，求：物体下落时的高度及下落时间(g＝10m/s2) 。

公式法求解：

用比例法解：

应用：对初速度为零的匀加速直线运动，相等的时间内的位移之比为x1∶x2∶x3∶……sn＝1∶3∶5∶……(2N－1)。

1 设下落时间为t，由公式得：
对下落的全过程：     
对物体落地1s前：    

                   　　   由以上两式解出：
2 设,物体下落时间为N，则t＝N
第1s内位移:x1＝       
由比例得：x1∶xN＝       
因为5/35＝1/(2N－1)
所以t＝N＝    s
故h＝        

对自由落体运动规律的应用题型二

 因为重力远大于空气阻力，故空气阻力可忽略。物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度。

学生当堂测试：

1、从某处释放一粒石子，经过1s后再从同一地点释放另一粒石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将：
A、保持不变

B、不断增大

C、不断减小

 D、有时增大，有时减小

2、一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是s m，则它在第3s内的位移大小是：
A、5s m　　　 B、7s m

C、9s m　     D、3s m

3、从地面高500m的高空自由下落一个小球，取g＝10m/s²，求：
(1)经过多少时间落到地面。
(2)落下一半位移的时间。
(3)从开始下落时刻起，在第1s内的位移和最后1s内的位移。

4、一个物体从塔顶上下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是整个位移的 ，塔高为多少米？

学生独立思考并分析

通过本节课的习题复习检验学生学习情况