高一物理自由落体运动的规律

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1、2.2自由落体运动的规律【三维目标】知识与技能1.知道什么是自由落体运动；2.知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小；3.掌握自由落体运动速度、位移随时间变化的规律；4.运用自市落体运动规律解决实际问题。过程与方法1.观察自由下落的物体，预测其运动特点；2.经历探究自由落体运动的规律；情感态度与价值观对用图像描述和研究物理问题感兴趣，体会数学在研究物理屮的重要性。【教学重点】自由落体运动的概念、性质、规律及重力加速度【教学难点】微元法推导位移时间关系式【教学过程】新课导入我们用钱毛管实验验证了影响物体下落的因素是

2、空气阻力，在没有空气阻力吋，羽毛和硬币同时落地。大家想一想，如果忽略空气阻力，让所有的物体由静止开始下落的这种运动一样吗？自由落体运动在这种忽略空气阻力的情况下，物体由静止开始下落的运动我们给它起个名字口由落体运动。（请大家看书，看一下它的准确定义。板书）1・定义：物理学中，把物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。请同学们根据定义总结自由落体运动的特点（学生讨论总结，教师板书）2•自由落体运动的特点：（1）初速度为零（2）只受重力我们H常生活屮见到的落体运动是自由落体运动吗？（学生：不是，存在空

3、气阻力。）在我们的日常生活环境屮，自由落体运动是不存在的，只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素，抓住主耍因素的物理研究方法，我们可以把口常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看做自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大，就是阻力跟重力相比可以忽略。近似条件：一般情况下，密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。自由落体运动的规律通过伽利略的实验验证，我们得出了一个结论，就是自由落休运动的性质是初速度为零的匀加速直线运动。我们要描述这个运动，就要知道它的加速度，速度和位移。伽利略的实验只是给出了速度与吋

4、间成正比，位移与吋间的平方成正比这个定性关系。没有给出定量的关系，就不能具体计算一个物体下落在某个时刻或某个位置的速度，或它下落的高度，也就是位移。我们这节课一起来探究自由落休运动的加速度，速度和位移的规律。首先，我们來看加速度。一.自由落体运动的加速度我们在学习匀变速直线运动的概念时说加速度恒定的直线运动为匀变速直线运动。既然自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，那么它的匀加速就是恒定的。口由落体运动的加速度由重力产生，乂叫重力加速度，用g表示。加速度是矢量，它就有大小和方向。1.g的大小。约为9.8m/s2

5、曾经有个商人从处于北极附近的荷兰贩了5000（的货物到赤道附近的港口去卖，发现货物的重量轻了些。这是为什么？（两地的重力加速度不一样。）在这，对于重力加速度的大小有几点耍注意：（1）在同一地点，g的大小相同，在不同地点，g的值略有不同。A.同一海拔高度，纬度越高，重力加速度越大。B.同一纬度，海拔高度越高，重力加速度越小。荷兰在北极附近，纬度比赤道大，所以重力加速度大，重量大，关于具体值,见课木51页，可以明显发现纬度大的比纬度小的重力加速度大。（2）在具体的计算题中，题目规定g=10m/s2,就取10m/s2o没

6、有规定就取9.8m/s2o2.g的方向：竖直向下3.性质：初速度为零的匀加速直线运动。二、口由落体运动的速度1、请学生根据加速度的定义式推导口由落体运动的速度公式（学生推导：加速度的定义式a二迁也，得v严v°+at.自由落体运动中：Vo=0.a=g,所以vt=gt）2、请学生根据自由落体运动的速度公式说出速度与吋间的关系。（物体自由下落时不同时刻的瞬时速度与运动时间成正比。运动时间越长，速度越大。）三、自由落体运动的位移自曲落体运动是匀变速直线运动，为了研究匀变速直线运动的位移规律，我们先来看看匀速直线运动的位移规

7、律：在匀速直线运动的射图像屮，图像与吋间轴所围的而积表示位移5=对于口由落体运动，图像与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢？（学生交流讨论得出口由落体运动的速度图像。讨论其下方的面积可否表示物体运动的位移？就此问题发表自C的观点。）应用数学中的分割和逼近的方法，利用图像推导自rh落体运动的位移公式。把自由落体运动经历的时间t分成许多很短的时间间隔，在每个间隔小内,速度变化很小，可以看成物体是做匀速直线运动，在速度图像上，原來倾斜的宜线被一条阶梯状的折线所取代。图中每一个小矩形的面积，就对应着内的位移。当时间

8、间隔无线小时，这条阶梯状折线下方无限多小矩形而积总和就等于原來倾斜直线下方的面积了。即h=^t=^r课件演示自由落体运动规律应用生活中许多物体的下落都可以看成口由落体运动；如石块下落、花盆下落等等。”A.估算从四楼阳台上下落的花盆，经过多长时间到达地面，到达地面速度多大？（该例题让学生体验物理现象就在我们身边，休验自由落休运动的快慢。让学生学会估算的方法。）