高中物理4 自由落体运动备课课件ppt

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　　演示实验1　　将粉笔头从空中由静止释放。　　它做的是一种什么性质的运动呢？
　　演示实验2　　将一小球用细线悬挂在铁架台上。　　(1)挂在细线下静止的小球，受哪些力的作用？　　(2)如果把细线剪断，小球下落过程中受哪些力的作用？
　　演示实验2　　将一小球用细线悬挂在铁架台上。　　(3)那么小球将在什么方向上运动？　　(4)这就是我们常见的物体自由下落的现象，将轻重不同的物体从同一高度同时由静止释放，它们下落的快慢相同吗？
　　准备一根米尺，让其自由下落，与此同时，让一位同学伸手抓住下落的尺子，用米尺的读数测量同学的反应时间。　　我们是如何用米尺测量反应时间的？
　　左右手各放一个盘子和一个气球，置于同一高度，同时松手，观察二者的落地情况。　　若将气球放在盘子上，盘子和气球谁先落地？　　物体下落的快慢与什么因素有关？
　　探究活动：轻重不同的物体下落快慢是否相同。　　实验1：将一元硬币与等大的纸片从同一高度由静止释放，观察谁落地快。　　能不能得出物体越重下落越快？　　实验2：将一小石子与一比小石子重的大纸片从同一高度由静止释放，观察谁落地快。　　能不能得出物体越轻下落越快？
　　实验3：取两张完全相同的白纸，它们的重力相同，这样重力对下落的作用是一样的，把其中一张白纸揉成纸团，让它们从同一高度由静止释放，观察谁落地快。　　重力相同的物体能否同时落地，为什么？　　实验4：取一元硬币1枚，与一元硬币等大的纸片1张，将纸片揉成团，让它们从同一高度由静止释放，观察谁落地快。　　物体下落的快慢与重力有关吗？那么为什么有时重的物体下落快呢？是什么因素在起作用呢？
　　如果没有空气阻力的话，物体自由下落的情况会怎样呢？　　若无空气阻力，不同物体自由下落的快慢相同。
　　归纳总结：　　物理学中，把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。在日常生活中，物体下落时不可能不受空气阻力，如果空气阻力对于重力而言很小而可以忽略的话，物体由静止下落的运动就可以看成自由落体运动。所以，自由落体运动是一个理想化的过程，通过理想化突出主要因素，忽略次要因素，从而使问题简单化，这是物理学中常用到的一种研究问题的科学方法。
　　1.实验探究，感知概念　　物体的下落快慢与什么因素有关？　　我们猜测“重量和空气阻力”两个变量可能会影响物体的下落快慢，如果我们要讨论物体下落运动的快慢是否与重量有关，那么我们应该怎么做？
　　实验演示1　　利用抽气机抽走牛顿管中的空气后，同时释放其中的羽毛和铁片。　　可以观察到什么现象？　　可以发现羽毛和铁片同时落地。　　可以得出什么结论？　　物体下落的快慢与重量无关。
　　物体下落的过程中只受到重力的作用，我们把这种物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。　　物体做自由落体运动需要满足什么条件？　　初速度为0，只受重力作用。　　现实生活中，物体能否做到只受重力作用？如果不能，应该怎么看待自由落体运动？　　不能。当空气阻力非常小的时候，我们可以忽略空气阻力。
　　实验演示2　　将牛顿管内充满空气，然后同时释放羽毛和铁片，观察发现铁片先落地。　　羽毛下落为什么不可以看成是自由落体运动？　　羽毛所受空气阻力相对于其自身重力较大，故不能忽视羽毛所受的空气阻力。 忽视与重视同等重要。
　　历史拓展　　早在2000多年前，哲学家亚里士多德认为“物体越重下落得越快”。16世纪，伽利略对此产生怀疑。假设亚里士多德的观点是正确的，那么就会产生矛盾的结果，即“物体越重下落得越慢”。
　　历史拓展　　当年，伽利略也遇到了同样的困难。于是，他想出了用铜球在斜面上做实验，将轨道角度变小，减缓小球的运动速度。
　　轨道倾斜放置，测量小球运动到某一位置的时间，验证小球在斜面上做匀加速直线运动，即h-t2图像是否为倾斜的直线。　　调整斜面倾斜角度至90°，即可得到自由落体运动的性质——初速度为0的匀加速直线运动。　　科学思维习惯问题→猜想→推理→实验验证→合理外推→结论
环节二：自由落体加速度
　　伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭露了亚里士多德学说内部的矛盾，并推断自由落体运动是一种匀加速运动。伽利略用科学推理揭示自然规律的方法，对现代的科学研究仍然有着重要的指导意义。
　　用打点计时器打出若干条重锤自由下落运动的纸带，测出相邻点间的距离s，计算出各点的瞬时速度及重锤运动的加速度。
　　观察图表，能得出什么结论？　　纬度越高，重力加速度越大。
　　4.总结新知，情境回顾　　总结：　　(1)知道自由落体运动的定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。　　(2)理解自由落体运动的性质：初速度为0的匀加速直线运动。　　(3)知道重力加速度的大小和方向：g＝9.8 m/s2，方向竖直向下。
　　在“抓尺子”的游戏，我们是如何用米尺测量反应时间的？　　米尺由静止释放做的是自由落体运动，利用自由落体运动的位移公式，在不同的刻度处标上相应的时间即可。绝大多数同学的反应时间在0.15～0.18 s。
　　 5.智慧学习，知行合一　　能利用手机（拍照功能）、米尺、小钢珠设计实验方案，估测本地的重力加速度吗？　　根据实验数据，完成表格及图像，计算加速度。