人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动学案

这是一份人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动学案，共6页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，知识链接，自主探究，知识梳理，巩固拓展训练等内容，欢迎下载使用。

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【学习目标】
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在理想条件下的运动，知道它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，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．
【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程．
【学习难点】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．
【知识链接】请写出匀变速直线运动的有关规律：
速度公式：
位移公式：
速度位移公式：
推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。
即： 。这是判断物体是否做匀变速直线运动的依据。
【自主探究】
一、自由落体运动
物体下落的运动是一种常见的运动。
多媒体展示：生活中物体下落的运动。
思考问题：石头明显比树叶下落的快，那么是否重的物体比轻的物体下落的快呢？
探究一：重的物体比轻的物体下落的快吗？
(学生实验探究) 取一个钩码和两张面积相同的纸片，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。
①从同一高度同时释放一个钩码和一张纸片，可以观察到谁下落得快？

②两张完全相同的纸片，将其中一张揉成纸团后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？
③两张完全相同的纸片，把其中一张撕掉一半并揉成一团，将两者从同一高度同时由静止释放，可以观察到谁下落得快？
结论：物体下落过程的运动快慢情况与物体 无关．
探究二：影响物体下落快慢的因素是什么呢？
猜想：
验证：
(演示实验)“牛顿管”的实验
拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。
1、将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：

将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：

结论：影响落体运动快慢的因素是 的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢 ．
阅读课本P43第二自然段并回答：(1)自由落体运动有什么特点？
（2）什么情况下的物体的下落可看作是自由落体运动？
二、自由落体运动的运动性质
探究三 ：自由落体运动是什么性质的运动呢？
1、猜想：通过前面的实验观察，可以猜想自由落体运动是一个什么样的运动？
2、验证猜想：如何验证自己的猜想？
3、实验设计：
（1）用打点计时器来研究自由落体运动
[实验探究]按照教材第43页的图2．5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．让学生根据以前做过的“研究物体匀加速直线运动”的实验，分组定量测定，分析出落体运动的规律。用推论法求出物体运动的加速度。（时间间隔T=1/30s）
在对纸带进行数据处理可知：自由落体运动是 运动。
（2）也可以用频闪照相来研究自由落体运动
播放flash动画模拟用频闪照相来研究自由落体运动。
三、自由落体加速度
讨论：在同一地点，不同物体做自由落体运动的加速度一样吗?
提示：我们可以用刚做的牛顿管实验来说明这个问题，两个物体由同样高度同时由静止下落，为什么同时达到地面？
1 、在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g来表示。
阅读教材p43完成下列问题：
1．自由落体运动的加速度它的方向如何?
2、看教材第44页列表，尝试从表中寻找出规律．
五、自由落体运动的应用
1、测定反应时间
从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。
【做一做】测定反应时间
操作：一位同学捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，你用一只手在直尺的零刻度处做握住木尺的准备。当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺.
读数：直尺下落的距离，即为你所捏处的刻度值。
请回答测反应时间尺的原理
例1、若你的手握在20cm处，你的反应时间为多长？若招飞时对飞行员的反应时间要求达到 0.16s，你能当飞行员吗？（g取10m／s2）
2、粗略测量高楼、悬崖等的高度和深井的深度
例2、给你一个秒表、一个小球，并且知道本地的重力加速度是9.8m/s2, 请用以上器材测量教学楼5楼栏杆离地的高度。
例3、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？
测重力加速度
【知识梳理】
自由落体运动
定义：
特点：
性质：
自由落体加速度：
规律：
【巩固拓展训练】
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A．重的物体的g值大 B．同一地点,轻重物体的g值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大 D．g值在赤道处大于在北极处
2．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（ ）
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
3．自由落体运动的v-t图象应是图中的( )
4．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)
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。（3）下落时间为总时间的一半时下落的位移。
6、一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s内下落的高度为楼高的，求楼高？（）
7、水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0. 2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。