自由落体运动练习题(共8篇)
1.自由落体运动练习题 篇一
1、取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘。在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm,如图3所示,站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈()
图3 A.落到盘上的声音时间间隔越来越大 B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为1∶D.依次落到盘上的时间关系为1∶(∶∶2
-)∶(2-)
-1)∶(2、为了研究蹦床运动员跃起的高度,可在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力大小,并由计算机作出压力—时间图象(如图所示)。运动员在空中运动时可视为质点,则可依据传感器描绘的2F—t图象估算出运动员跃起的最大高度为(g取10m/s)
A.1.5m
B.1.8m
C.5.0m
D.7.2m
3、甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙 = 5∶1,甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下,不计空气阻力,以下说法错误的是()
A.在下落过程中,同一时刻二者速度相等
B.甲落地时,乙距地面的高度为H
C.甲落地时,乙的速度的大小为
D.甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2
4、小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。由此可知小球
A.下落过程中的加速度大小约为B.经过位置3时的瞬时速度大小约为
C.经过位置4时的瞬时速度大小约为
D.从位置1到4过程中的平均速度大小约为
5、在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定。近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于
A.
B.
C.
D.
6、在反恐演习中,中国特种兵进行了飞行跳伞表演。某伞兵从
静止的直升飞机上跳下,在t0时刻打开降落伞,在3 t0时刻以速度v2着地。伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示。下列结论不正确的是()A.在0 ~ t0时间内加速度不变,在 t0 ~ 3t0 时间内加速度减小 B.降落伞打开后,降落伞和伞兵所受的阻力越来越小
C.在t0 ~ 3t0的时间内,平均速度
D.若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下,则他们在空中的距离先增大后减小
7、救灾人员从悬停在空中的直升机上跳伞进入灾区救灾,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落。在整个过程中,下列图像可能符合事实的是(其中t表示下落的时间、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示离地面的高度、E表示人的机械能)8、2013年6月8日,空降兵某部官兵使用新装备从超低空跳伞成功。若跳伞空降兵在离地面224 m高处,由静止开
2始在竖直方向做自由落体运动,一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s的平均加速度匀减速下降。为了空降兵
2的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5 m/s(g取10 m/s)。则()A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125 m,相当于从2.5 m高处自由落下 B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125 m,相当于从1.25 m高处自由落下 C.空降兵展开伞时离地面高度至少为99 m,相当于从1.25 m高处自由落下 D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99 m,相当于从2.5 m高处自由落下
9、如图4所示,一个小球从地面竖直上抛。已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为TA,两次经过较高点B的时间间隔为TB,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为()图4 A.B.C.D.10、一条悬链长7.2 m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力。则整条悬链通过悬点正下方12.8 m处的一2点所需的时间是(g取10 m/s)()A.0.3s
B.0.54s C.0.7s
D.1.2s
11、科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图2所示。某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫
2米的刻度尺测量了空中相邻三滴水滴间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10 m/s)()
图2 A.0.01s
B.0.02 s C.0.1s
D.0.2 s
12、人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。我们可以采用下面的实验测出自己的反应时间。请一位同学用两个手指捏住木尺顶端,你用一只手在木尺下部准备握住木尺;同学放开手时,你立即握住木尺,根据木尺下降的高度,可以算出你的反应时间。若某次测量中木尺下降了约11 cm,由此可知此次你的反应时间约为()
图1 A.0.2 s
B.0.15 s C.0.1s
D.0.05 s
13、对于自由落体运动,下列说法中正确的是
A.由静止开始下落的运动叫自由落体运动 B.物体刚下落时,速度和加速度都为零
C.在任意一段时间内,公式都适用
D.在任意一段路程内,公式都适用
14、从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是()A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2v
B.两物体在空中运动的时间相等
C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同
D.两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点
15、以下四个图像,能正确反映自由落体运动规律的是(g取10 m/s)()
2图8
16、关于自由落体运动(g=10 m/s),下列说法中正确的是()A.它是竖直向下,v0=0、a=g的匀加速直线运动 B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5 C.在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3 D.从开始运动到距下落点5 m、10 m、15 m所经历的时间之比为1∶2∶3
17、伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是()2
图5 A.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程 B.斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动时间的测量 C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体的运动规律 D.根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体的运动规律
18、一物体自距地面高H处自由下落,经时间t落地,此时速度为v,则
()A.时物体距地面高度为 B.时物体距地面高度为
C.物体下落时速度为 D.物体下落时速度为
19、某晚,美军在伊拉克进行的军事行动中动用了空降兵,美机在200m高处超低空水平飞行,美兵离开飞机后先自
2由下落,运动一段时间后立即打开降落伞,展伞后美兵以16.5m/s的平均加速度匀减速下降。为了安全要求,美兵落地的速度不能超过5m/s(g=10m/s)。伊方地面探照灯每隔10s扫描一次,通过计算判断美兵能否利用探照灯的照射间隔安全着陆。
20、如下图所示,跳伞员从350 m的高空自由下落一段距离后才打开伞.设打开伞后以2 m/s的加速度减速下降,到达地面时的速度为4 m/s,求他下降的总时间及自由下落的距离.
参考答案
一、选择题
1、B 垫圈之间的距离分别为12 cm、36 cm、60 cm、84 cm,满足1∶3∶5∶7的关系,因此时间间隔相等,A项错误,B项正确。垫圈依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4∶„,垫圈依次落到盘上的时间关系为1∶2∶3∶4∶„,C、D项错误。
2、C 【解析】
试题分析:当蹦床的压力为0时,即运动员在空中,当再次出现压力时,说明运动员再次落回蹦床,观察图像,从离开蹦床到落回蹦床,运动员在空中运动时间最长为为2s,此时上升的高度最高。根据上升下降的对称性,下降的最长时间为,最大高度,对照选项C对。
考点:竖直上抛运动
3、D
4、C
5、A
6、C
7、B
8、C 设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s,这
222种情况空降兵在空中运动时间最短,则有v=2gh,vt-v=2a(H-h)解得h=125 m,v=50 m/s,为使空降兵安全着地,他展开伞时的高度至少为H-h=224 m-125 m=99 m,选项A、B错误;他以5 m/s的速度着地时,相当于从h′高处自由落下,由vt=2gh′,得h′=
2=m=1.25 m,选项D错误,C正确。
9、D 设小球上抛的最高点距A点的距离为hA,距B点的距离为hB,根据竖直上抛运动规律,hA=g(),hB=
2g(),A、B两点间的距离为hA-hB=
2,选项D正确。
10、B 设链条的长度为L,经t1链条的下端经过该点,经t2链条的上端经过该点,则h=t=t2-t1;解得Δt=0.54 s;选项B正确。
-
2-2
gt12,h+L=gt22,Δ
11、C 自上而下第一、二和三点之间的距离分别为x1=(10.00-1.00)×10m=9.00×10m,x2=(29.00-10.00)×10m=19.00×10m,根据公式Δx=aT得x2-x1=gT,故T=-2-22
2= s=0.1 s。
12、B 由h=
13、C gt2,可得:t=≈0.15 s,故选B。
二、多项选择
14、AC
15、BD 自由落体运动的速度与时间成正比,位移与时间的二次方成正比,选项B正确,A、C错误。由v=2gx,速度的二次方与位移x成正比,选项D正确。
16、ABC 自由落体运动是竖直向下,v0=0、a=g的匀加速直线运动;根据匀变速直线运动规律,在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5;在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3;从开始运动到距下落点5 m、10 m、15 m所经历的时间之比为1∶
∶,选项A、B、C正确,D错误。
217、BD “斜面实验”中小球运动的加速度较小,便于运动时间的测量,A错误、B正确;斜面倾角增大到90°时,斜面运动外推为自由落体运动,C错误、D正确。
18、BD 解析 由于物体自由下落,所以v0=0,H=gt2 所以h′=正确. g()2=,距地面为H,选项B正确.根据v2=2gH及v′2= 2g·知v′=v,选项D
三、计算题 19、20、答案:18.6 s;59 m 解析:设跳伞员自由下落h距离时速度为V 则由题意可知
V2-0=2gh„„① V-V=2a(350-h)222即4-V=-4(350-h)„„② 由①②两式解得h=59 m V=34.4 m/s 又物体自由下落时间为t1== s=3.44 s 打开伞后下落时间t2== s=15.2 s 所以运动员下降的总时间:t=t1+t2=18.6 s
2.自由落体运动练习题 篇二
一、结合逐差法处理自由落体运动
在解答物体自由落体运动习题的时候, 我们可以根据习题的特点, 选用相应的解题方法。而在这些方法当中, 较为常见的是逐差法。而在利用逐差法解题时, 首先要用到一个定值, 在相同时间内, 匀加速运动的位移之差与时间的比值, 即为运动的加速度, 其计算公式为:a= (x2-x1) /T2。
为了进一步确定这种解题法的有效性, 我们可以借相关习题来验证。
【例1】在实验课中, 教师为学生演示重锤自由落体运动 (结合打点计时器和一条纸带) 。在这个过程中, 教师选用了频率为50 Hz的交流电, 并以三个点为单位充当计数点, 然后在相邻两个计数点之间标记上得出的距离数值。当实验完成之后, 这些距离数值依次为:37.5 mm (x1) 、69.0 mm (x2) 、100.5 mm (x3) 、131.5 mm (x4) 、163.0 mm (x5) 、193.5 mm (x6) 。结合这些已知条件, 求出本题的重力加速度。
当学生看到已知条件时, 他们很容易根据公式g= (xn+1-xn) /T2进行演变, 最后得出重力加速度的平均值公式:g= (x6-x1) /5T2。
其实整体来看, 学生这样的计算并无错误, 值得肯定。不过在解答这道习题时, 可以引导学生推出这样一个公式, g= (x6+x5+x4) /9T2- (x3+x2+x1) /9T2
这时, 不要急于让学生计算出结果, 而是让学生对这两个算式进行对比。当学生对比之后发现, 第二个算式比起他们总结出的算式更加合理, 因为第二个推理出的公式不仅包含了所有测量数据, 同时还可以降低计算后的误差。
二、巧用v0=0处理自由落体运动
众所周知, 自由落体运动是:初速度为0, 加速度等于g的匀加速直线运动, 即v0=0, a=g, 有效利用v0=0, 可以简化解题过程。
【例2】有一个矿井, 其深度为130 m, 假设以n秒为单位, 每过一个单位, 便会有一颗石头自由落入矿井中。当第13颗石头开始下落的时候, 第一颗石头正好抵达井底。请计算出n秒的具体数值?这时, 第4颗石头和第6颗石头之间的距离为多少米?
解答这道习题, 首先要弄清这个石头下落的过程, 也就是将这13颗石头想象成是同一个石头在相等的时间内的13个不同位置。这样一来, 我们便可以对整体列出位移方程, 进而将n秒的具体数值求出来。之后再结合初速度v0=0时, 分别对第4颗石头和第6颗石头列出的位移公式进行计算, 从而得出两个公式结果的差, 即两颗石头间的距离。
【例3】一颗弹珠沿着房檐向下自由下落, 1 s时通过了房子的窗檐, 当弹珠坠落到地面的时候, 所需时间为2.3 s, 问这个房子的高度为多少?
这道题的隐含条件为v0=0。本题可结合匀加速运动的规律, 及速度-时间公式得出弹珠到达窗檐时的速度, 然后再结合速度-位移公式得出房子的高度。
整体来讲, 这类习题结合了自由落体运动的速度-时间、位移-时间, 以及速度-位移的关系, 灵活运用这些规律进行分析解答, 将会让习题的解答变得更加简单明了。
三、结合图像法处理自由落体运动
图像法是解答自由落体运动习题的重要方法之一。由于高中物理概念、规律较为抽象, 而图像恰恰可以对物理概念、规律的生成过程给予直观展现。另外, 合适的图像可以更好地将物理量之间的关系及变化情况呈现在学生的面前, 更方便学生审题、思考、解答。
【例4】雨滴自屋檐自由下落, 经过1.2 m高的窗户时用了0.2 s, 请求出窗顶到屋檐的高度。 (g=10 m/s2)
首先画出雨滴下落过程中的v-t图像 (如下图) 。
如上我们不难发现, 利用图像法来解析问题, 不仅清晰地呈现出了路程、速度、时间等变量间的关系, 而且还让学生对习题中的各要素一目了然, 从而让他们的解答轻而易举。因此, 在以后的习题解答中适当结合图像法, 必会让物理学习变得更加轻松自如。
四、结束语
3.自由落体运动定义的探讨 篇三
人教社1995年10月第2版1998年4月第3次印刷的高级中学课本《物理 第一册(必修)》对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,叫做自由落体运动.
人教社2000年2月第2版2001年4月第1次印刷的全日制普通高级中学教科书(实验修订本 必修)《物理 第一册》对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,叫做自由落体运动.
人教社2003年6月第1版2004年5月第4次印刷的全日制普通高级中学教科书(必修)《物理 第一册》对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,叫做自由落体运动.
人教社2004年5月第1版2004年7月第1次印刷的普通高中课程标准实验教科书《物理1 必修》对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,叫做自由落体运动.
现在我校高一级学生使用的是人教社编著的普通高中课程标准实验教科书《物理1 必修》,是2006年12月第2版2009年7月第7次印刷,教科书中对自由落体运动的定义如下:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.
从以上可以看出,至少15年以来,人教社出了5版高中物理教科书,但对自由落体运动的定义一直沿用1995年高级中学课本《物理 第一册(必修)》的定义,而且人教社教科书对自由落体运动的定义,似乎也影响了其它出版社的教科书.
广东教育出版社2004年6月第1版2004年6月第1次印刷的普通高中课程标准实验教科书《物理 (必修1)》对自由落体运动的定义:物体仅作重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.
上海科技教育出版社2004年6月编2007年5月修订的普通高中课程标准实验教科书《物理 共同必修1》对自由落体运动的定义: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.
所有出版社的教科书定义自由落体运动都说是“从静止开始下落”,但我认为这样定义自由落体运动是不严谨的,其原因分析如下.
1. 物理学中,何谓静止?2006年12月第2版2009年7月第7次印刷人民教育出版社编写的普通高中课程标准实验教科书《物理1 必修》第三章第7节——用牛顿定律解决问题(二)指出:“如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态”,“牛顿第二定律告诉我们,当物体所受合力为0时,加速度为0,物体将保持静止或匀速直线运动状态.因此,在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0”.从这两句可以得出,静止是指同时满足速度为0和加速度为0,只有速度为0,而加速度不为0 ,就不是静止.
2. 教科书所表述的自由落体运动必须同时具备两个条件:①全程(包含起点和终点)只受到重力,不受其它力;②从静止开始下落,即起点是静止的.
3. 从动力学方面分析定义:从条件②可知,物体在起点处于静止,即表示物体在起点处于平衡状态,由平衡条件可得,物体必须还受到一个大小等于重力,方向跟重力相反的外力,才能保证合力为0,这就是说,在起点不是只受到重力,这明显与条件①相互矛盾.
4. 从运动学方面分析定义:从条件①可知,物体全程只受到重力,即全程的加速度为g,也就包括起点和终点的加速度为g,而由条件②可知,起点物体是静止,即物体的加速度为0,故可以得出条件①和条件②互相冲突.
5. 从教科书过程分析定义:(以我校2009年高一年级学生使用的人教版教科书为例)教科书先叙述一重物挂在线上,把线剪断,在重力作用下,重物沿竖直方向下落;再叙述从手中释放的石块,在重力作用下也沿竖直方向下落;接着又安排演示实验,让金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等放到抽出空气的玻璃筒中,当把玻璃筒倒立过来,观察物体下落情况;最后得出自由落体运动的定义.粗看这三个实验,以为物体从静止开始下落,细看却并非如此:第一个实验要细分为线剪断前和剪断后,线剪断前,重物还挂在线上,重物此时处于静止,线剪断后,重物就不是静止,而重物下落是从线剪断后开始下落,即表示重物不是从静止开始下落;第二个实验也要细分为释放石头前和释放石头后,释放石头前,石头还在手中,石头此时处于静止,释放石头后,石头就不是静止状态,而石头下落就是从释放石头后开始下落,即表示石头不是从静止开始下落;第三个演示实验,下落状态不明显,说从静止开始下落,显得武断而不严密.教科书在对自由落体运动下了定义以后,接着再演示用打点计时器测量重物下落的加速度,最后还加上一句“许许多多事实表明,自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动”,这更加使学生误认为静止就是初速度为0,延续了学生的错误思维,不利于学生认知的矫正和发展.
从以上分析可以看出,满足教科书自由落体运动定义的两个条件,相互矛盾、相互冲突,而且定义的过程不细化、不严密,故人教版对自由落体运动的定义是不严谨的.我认为自由落体运动的定义应该如下表述才正确:物体只在重力作用下,从速度为0开始下落的运动,叫做自由落体运动.这样的定义,指出自由落体运动必须同时具备两个条件是:①起点速度为0,而不是静止状态;②全程只受到重力,包含起点也只受到重力而不受其它力.从而不会出现自相矛盾,确保了对自由落体运动定义的正确性、严谨性和权威性.
4.自由落体运动 篇四
本文就高中物理必修本“自由落体方运动”一课谈谈教学设想,具体分三个方面。【知识结构及教学目的要来的确定】
本节教材是作为匀变速运动规律的运用特例而编排的。通过本课的教学,使学生既了解一种具体的运动,又巩固匀变速运动规律。同时也为学习选修本“竖直上抛运动”和“平抛物体的运动”奠定基础。本课利用闪光照片来研究物体运动的方法,也将在后续课程中应用。
本节教材有五个知识点。即:A.落体运动是竖直向下的直线运动。B.自由落体运动的定义及特点(不同物体在同一地点,下落快慢相同)。C.自由落体运动的性质(初速为零的匀加速直线运动)。D.自由落体的加速度g。E.自由落体运动的规律。
各知识点是按知识的形成过程有机结合的。即:从对落体运动表象的观察,到深层的分析和研究,由浅入深、由表及里逐一展开。具体说:先观察轨迹,再判断运动快慢,进而分析运动的性质,确定运动加速度,最后明确运动规律。本节教材这样编写符合教育家赞科夫提出的“使学生理解学习过程”的原则,因此,在课堂教学过程中有必要遵循教材编写意图,按知识的形成过程进行教学。
由现代教学论可知,教学目的要求的确定可从知识本身的理论价值和应用价值,知识的能力价值和教育功能四方面考虑。因此,从知识本身的理论价值和应用价值角度提出教学目的要求如下:
A.知道自由落体运动、自由落体运动加速度的概念。
B.理解自由落体运动的性质和规律,巩固匀变速运动的有关知识。
在自由落体运动概念的形成过程中,伽利略用科学推理的方法,借助于理想实验,揭示亚里士多德“重的物体下落快”这一论断的错误。进而通过从简单着手的科学研究方法,忽略空气阻力这一次要因素,突出问题的本质,提出自由落体运动的概念。在自由落体性质这一知识点的形成过程中,伽利略采用实验研究的方法,证明自由落体运动是一种初速为零的匀加速直线运动,改变了以往人们凭直觉判断的研究方法,伽利略的实验研究标志着物理学的真正开端。因此,从知识的能力价值和教育功能的角度提出教学目的要求如下: C.培养学生观察能力和推理能力。D.初步了解研究自然规律的科学方法。(从简单着手进行研究的方法和实验研究的方法)
需要指出的是:在自由落体性质的研究过程中,伽利略所面临的困难是巨大的。当时现成的计时仪器只有一根指针,钟面上只刻有小时的刻度,若以小时为计时的最小单位进行自由落体运动的研究是十分困难的。对此伽利略首先提出用斜面“冲淡重力”的方法,通过对斜面上小球运动情况的研究来推断自由落体运动的性质。但这仍是不够的。由h12at2可知,若h=100m,t=3600s,则a6.5104m/s2,显然此时斜面的倾斜角已几乎是0°,而此时斜面摩擦阻力的影响又是难以回避的,因此伽利略又进行了计时仪器的改进,并成功地制造了“水钟”。“水钟”的设计思想与中国古代“水漏”的设计思想是一致的,水经容器底部的小孔流出,通过流出水量多少的测量,来较精确地测定时间,从而完成了斜面上物体运动情况的研究。考虑到教学时间的限制,也为了更好地服务于教学目的,在课堂教学中应该突出对伽利略“用实验验证理论”观点的重大意义进行宣讲,而对具体的实验方法和科学史料在以后的教学中再逐步进行介绍、渗透。
本节课的教学重点为:不同物体下落的加速度都是g。教学难点为:物体下落的快慢与物体所受重力无关。由于学生对重的物体下落快、轻的物体下落慢的印象很深,因此在课堂教学中必须精心设计实验,用事实战胜假象,帮助学生建立正确的观点。
【教学方法】
由于本节教材有着广阔的实验背景和能力与方法教育的深厚内涵,因此本节课的教学拟采用观察法。设计如下五个实验:(1)烧断悬线后小球下落的实验;(2)等面积铁片和纸片下落的实验;(3)纸片和轻纸团下落的实验;(4)等重的纸片和纸团下落的实验;(5)钱毛管实验。通过对各演示实验和闪光照片的观察分析,通过教师边演示、边启发,让学生边观察、边思考,充分调动学生的积极性,达到上述教学目的与要求。
观察法的教学模式是:A.创设情景,提出问题。B.明确观察内容。C.观察和记录。D.分析归纳,得出结论。本课每一演示实验的教学都应遵循这一模式,以提高教学效果,如演示实验1的教学过程是:A.明确要研究一种常见的物体下落的运动,出示如图所示装置,提出:悬线断后物体运动情况如何?B.向学生指出:先观察小球下落的轨迹,是直线还是曲线,是水平还是竖直的?C.进行演示,用火烧断悬线,避免剪刀剪断悬线时对悬线横切的不利影响,确保小球开始下落时初速为零。D.提问学生,得出:物体下落的轨迹是一竖直方向的直线。
观察法进行教学的目的,在于学生观察能力的培养,因此在教学过程中,还要让学生做到以下三点:A.学会观察的方法。如在实验2到实验5的教学过程中,对两物体下落快慢的比较,通过物体运动的初、末状态的比较来进行。在开始下落瞬间观察两物体是否同时、同高、无初速,在落到桌面上的瞬间通过眼看耳听来进行判别。B.学会对现象作准确、条理的分析和描述。如在利用自由落体的闪光照片研究自由落体加速度的教学过程中,要求学生由小球运动轨迹是竖直的直线、运动方向向下,得出小球的瞬时速度方向为竖直向下;由照片中相邻两小球间隔逐渐增大,得出在每一段闪光时间间隔内物体的平均速度逐渐增大;再结合自由落体是匀变速直线运动,得出小球的瞬时速度逐渐增大,从而得出自由落体加速度方向为竖直向下。C.善于从观察中发现问题。如利用自由落体的闪光照片测定重力加速度大小的过程中,通过用刻度尺测出小球间距,求得的重力加速度值小于9.8m/s2,使学生了解闪光照片中标尺的作用。在实验5钱毛管实验的教学过程中,通过正误实验操作的对比,使学生领悟到:钱毛管由水平位置转为竖直时应保持上端不动,从而使金属片和羽毛在刚开始下落时速度为零;在学生观察到真空中金属片和羽毛下落快慢相同的现象后,提问学生:生活中有没有轻重不同的物体下落快慢相同的现象。启发学生:若重的物体压住了轻的物体,也会使物体下落快慢相同。再进行演示:在真空中羽毛在上、金属片在下时两物体下落快慢相同,从而使学生真正建立起:忽略空气阻力时,物体下落快慢相同的观点。
【教学过程及实验和例题的讲解】
教学过程的优化设计关系到课堂教学的质量,教学目标的实验、教学任务的完成都要通过教学过程来实施。本节课的主要教学过程如下:A.引入新课,明确课题。研究物体下落的运动;B.实验演示,定性研究。得出:自由落体运动的概念特点;C.利用闪光照片,定量分析。得出:自由落体的性质和自由落体加速度;D.应用和巩固练习。得出自由落体运动的规律,进行例题教学。
围绕着物体下落快慢与所受重力无关这一难点设计的系列实验(实验2—5),具体安排如下:
由于“重的物体下落快”这一错误的生活经验,总是存在于大多数学生头脑中。因此安排实验2:铁片和等面积纸片下落,让学生观察到“重的物体下落快”的现象,暴露出学生原有的错误观点。再通过实验3:取二张相同的纸,剪去其中一张的部分并揉成团再同时下落,让学生观察到“轻的纸团下落快”的现象。通过强烈的对比,激发学生的兴趣,促使学生积极地思考。然后安排实验4:让等重的纸片和纸团下落,使学生观察到“等重的物体下落快慢不同”的现象。使学生跳出物体下落快慢与重力相关的思维怪圈,去分析空气阻力的影响。降低了分析的难度,符合赞科夫提出的“使班上所有的学生(包括最差的学生)都得到一般发展的原则”。通过对空气阻力的分析,使学生意识:空气阻力的影响使得物理现象复杂多变,一时难以抓住问题的本质。从而启发学生:从简单着手,忽略空气阻力的影响,进而引出实验5:钱毛管实验。使学生建立:“忽略空气阻力时,同一地点物体下落快慢相同的”观点。
上述实验各具目的、有机结合。从实验2引出错误(这是纠正错误的前提),实验3提出问题,激发兴趣,到实验4进行铺垫,帮助分析,实验5解决矛盾,得出结论。一环紧扣一环,一气呵成。
例题的教学不仅要起到对课堂所学知识的巩固和提高作用,还要起到深化和活化的作用,同时又是教学过程中的一个反馈手段。本课例题选用教材后面练习题(1),即:为了测出井口到井里水面的深度,让一个小石块从井口下落,经过2.0s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的深度(不考虑声音传播所用的时间)。之所以选用这个题目而不用课文中的原例题,原因有二:A.让学生养成独立思考的习惯,真正检验学生对课堂教学内容的掌握程度,避免出现部分学生不深入分析,依赖课文进行题解的错误做法。B.结合例题,介绍测量变换的物理思想,使学生了解:依赖于某一物理过程,可用测量时间的办法来求得空间的尺寸。
5.自由落体运动教案 篇五
一 教材分析
《自由落体运动》物理必修1第二章第五节的内容,是匀变速直线运动的一种特例,通过对自由落体这种常见的特殊的运动的研究,既能复习和巩固前面的知识,加强课本与实际生活的联系,又能通过在授课过程中讲授研究问题的基本思路和科学方法,为以后研究更复杂的运动规律打下良好的基础。
二 教学目标
1.知识目标
(1).理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件(2).理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向 2.过程与方法
教法:本节采用启发式教学为主,结合实验、讲解、讨论、探究,多媒体展示等多种方法辅助教学。
学法: 学生在我所创设的物理环境中,通过观察、实验、归纳等活动主动获取必要的感性认识,充分发挥学生的主观能动性。
通过以上教法与学法,使学生实现从“学会”到“会学”的转变,从“要我学”到“我要学”的转变,使学生真正成为课堂的主体。培养学生观察实验、分析、归纳的能力以及养成积极研究探索的习惯 3.情感态度与价值观
(1).让学生学会互相交流,提高他们的合作意识与能力
(2).知道实践出真知,通过实验养成去伪存真的严谨科学态度。
三 教学重难点
教学重点:自由落体运动的概念、性质、规律和重力加速度
教学难点:对物体下落快慢与物体轻重无关的理解和探究自由落体运动性质的过程
四 教学过程
教学过程我又把它分为复习提问、新课引入、新课教学、课堂总结四个步骤 首先,复习提问,提问学生两个问题,让他们带着问题走进课堂。提问学生:匀变速直线运动的规律和做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内通过的位移之差有什么特点
学生通过回忆以前的知识,得出
vv0at匀变速直线运动的规律:
xv0tat2 2 v2v022ax在连续相等的时间内通过的位移之差;
接下来,新课引入
分四个同学为一组,给每一组提供面积相同的一枚硬币和一张纸片、轻的纸团,稍重
XaT 1 的两张纸片,让他们利用这些器材做以下三个实验,当他们每做完一个实验,我都会让他们说出观察到的实验现象和猜想的结论
a.让学生把面积相同的一枚硬币和一张纸片在同一高度同时释放 现象:硬币先落地,纸片后落地
结论:中的物体先落地,轻的物体后落地
b.让学生把轻的纸团和一张稍重的纸片在同一高度同时释放 现象:轻的纸团先落地了,稍重的纸片才落地 结论:物体下落快慢与物体的轻重无关
c.让学生把一张稍重的纸片揉成一团与另外一张完全相同的纸片的同一高度同时释放 现象:揉成一团之后的纸片先落地
结论:空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素 下面进行新课引入
提问学生,为什么以上三个实验会得出不同的结论呢?
为了探究这个问题,我们引入牛顿管实验,简单的向学生介绍一下牛顿管,牛顿管一端是封闭的,另一端有开关,通过这个开关就可以控制牛顿管里面空气的多少,通过多媒体展示,让学生观察实验现象
(1)当没有抽掉空气的时候,轻的物体下落的速度比重的物体慢
(2)当抽掉部分空气的时候,轻的物体下落的速度加快,但仍然比重的物体满(3)当抽成真空的时候,轻重不同的物体下落的速度一样快
引导学生通过观察实验对比分析、让他们认识到在日常生活中我们观察到轻重不同的物体下落的速度不同,是由于受空气阻力的影响
通过以上的实验,引导学生归纳出自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件 概念:物体只受重力作用,从静止开始下落的运动,就叫做自由落体运动。引导学生从概念中推出条件
条件:物体只受重力作用
从静止开始下落
进一步提出问题:自由落体运动究竟是一种什么样的运动,它的运动规律又是怎样的?
为了探究这个问题,通过多媒体展示,展示一个小球自由下落时的频闪照片,学生通过观察得出两个特点
小球在自由下落过程中它的运动轨迹是一条竖直的直线 小球在连续相等的时间内通过的位移越来越大
由这两个特点,引导学生推出,自由落体运动是加速直线运动 那究竟是不是匀加速直线运动呢?
学生提出假设,自由落体运动时匀加速直线运动
引导学生利用照片上的数据来进行验证,让他们自己分析处理数据 此时并不急于告诉他们结论
学生在教师的指导下,通过分组、分析处理数据,得出:在误差允许的范围内,自由落体运动是匀加速直线运动
由以上的知识引出重力加速度
概念:在同一地点一切物体在做自由落体过程中,有一个相同的加速度,这个加速度就叫做自由落体加速度,也叫重力加速度 方向:竖直向下
大小:与维度有关,在一般的计算中取9.8m/s2,在粗略的计算中取10m/s2 学生可以通过阅读教材44页,了解地球上一些不同地点的重力加速度 有以上的知识,引导学生归纳出自由落体运动的特点和规律
特点:只受重力作用
初速度为零
做匀加速直线运动 我们刚刚推出,自由落体运动是匀加速直线运动
引导学生根据匀变速直线运动的规律推出自由落体运动的规律
1规律: vgthgt2v22gh最后进行课堂总结 2 通过对自由落体运动和重力加速度的学习,设计了一道相关的作业题,让学生对以上的知识进行巩固
一钢球离地面125米高处,从静止开始下落,求(1)钢球自由下落的时间
(2)钢球刚要落到地面时的速度
(3)钢球落到离地面10米高处时的速度
五 教学反思
通过以上的过程设计,我预计可以达到以下效果,能够充分的培养学生的实验能力和观察能力,在探究规律的过程中能够培养学生的思维能力。在授课过程中学生在理解物体下落快慢与物体轻重无关和空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素的时候有些困难,为了能够让他们理解并掌握这些难点,我设计了直观易懂的实验,让他们自己做实验和观察实验现象,并在教师的指导下得出正确的结论,充分实现教师主导,学生主体的地位,从而实现本节课的教学目标。
6.自由落体运动课件 篇六
一、课程分析
1.本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理(必修1)(人民教育出版社)》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。
2.教学内容(教学重点、难点、关键)
(1)自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。
(2)对自由落体运动规律的实验探究过程。
(3)运用自由落体运动的规律解决简单问题。
二、学情分析
1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后,急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律,而对自由落体运动的研究,恰恰适应了学生的这一要求,在本节课的学习中,要让学生的认识有进一步的提高。
2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。
3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。
三、设计理念
本节课从生活实践出发,结合学生在实际生活中的观察,初步了解自由落体运动,并通过对两位科学家对自由落体运动的研究,结合伽利略的理想实验,得出自由落体运动的特点。接着,通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练,让学生初步接受自由落体运动的规律,最后,在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后,通过回扣课堂游戏,使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。
四、学习目标
1. 知识与技能:
(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。
(2)理解自由落体运动的特点和规律;并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。
2.过程与方法:
(1)通过观察演示实验,概括出自由落体运动的特点,培养学生观察,分析能力。
(2)利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。
3.情感态度价值观:
(1)培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
五、教学过程设计
(一)新课引入
设计思路:教师在课堂教学过程中,有意识地创设情境,通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题,将学生引入情境之中,容易激发起学习的动机,培养学习兴趣。通过合理创设情境,不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,产生浓厚的学习兴趣。
师:同学们,咱们班哪位同学反应比较快?请到讲台上来。
生:(推荐一位同学)。
师:我们看这位同学能不能抓住这片铁片。(向学生展示长度约为3.5cm的铁片)
师生共同完成这一游戏。
师:同学们,这位同学能抓住这片铁片吗?
生:不能。
师:为什么不能抓住呢?我们在学习了自由落体运动之后,同学们就知道其中的奥秘了。
设计思路:创设问题情境就是在讲授内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望,处于欲摆不能的状态。创设问题情境时应注意:问题要小而具体、新颖有趣、有适当的难度;有启发性,要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念。悬念解除之时,也就是正迁移实现之时。
【板书】课题:第三节 自由落体运动
(二)新课研究:
设计思路:在教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。
师:同学们,物理规律的研究总是来源于生活,有服务于生活。为了更深入的研究自由落体运动的规律,我们也需要从生活实践出发,来讨论几个问题。
提出问题:在日常生活中,重的物体和轻的物体谁下落的更快一些呢?
生:重的物体下落的快一些。
师:我们通过几个小实验一起验证一下同学们的结论是否正确。
设计学生实验1:纸片和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要比轻的纸片下落的快。
教师演示牛顿管实验,让学生再次验证自己的结论。
师:两千多年前,古希腊哲学家亚里士多德也持有这一观点,在人类还处于懵懂时期的时候,亚里士多德就对这一现象作出研究,这本身就值得我们尊敬。但这个观点是否正确呢?我们还是通过实验来验证。
设计学生实验2:将纸片团成纸团,再和硬币从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
教师强调,纸团和纸片的质量是相同的。
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币要和轻的纸团下落的`几乎一样快。
提出问题:为什么会得到相互矛盾的结论?
学生思考
师:对表面现象的观察有时会得出错误的结论,我们要用透过现象看本质的研究方法去研究问题。三百多年以前,伽利略就是用这样的方法否定了亚里士多德的观点。
设计思路:教学中应注意新旧知识异同的比较,通过对比,能透过表面现象,看清不同的物理本质。在对比过程中,学生始终处于主动积极、探索进取状态,引起有意注意,促成思维交锋,这样对完善旧知识,自觉完成从旧知识到达新知识的迁移,并巩固新知识,都极为有利,不然,就公式论公式,该对比不对比,不仅不会促进迁移,反而会造成负迁移。心理学研究表明:对比抗干扰,加强对易混知识的比较,找准分化点,利于排除干扰,加深对某些相关概念的认识和理解,促使易混知识在学生头脑中彻底分化。
设计学生实验3:将硬币放在纸片上面组合成一体,和另一相同的纸片从相同的高度同时下落,看谁下落的快?
学生做实验,并观察实验现象,得到结论:重的硬币和纸片的结合体要比轻的纸团下落慢。
提出问题:同学们,现在我想让两者下落的几乎一样快,应该怎样做?
学生讨论并提出实验方案。
生:让纸片包住硬币并团成纸团。
师:同学们实际做一下看看。
学生做实验,并观察实验现象。
教师提出问题:我们做的上述几个实验,为什么会得出不同的结论?
生:有空气阻力的影响。
师:如果我们忽略空气阻力的影响,同学们猜一下,会出现什么情况?
教师演示牛顿管实验,让学生验证自己的猜想。
设计思路:美国著名心理学家布鲁纳曾说:掌握一般概念和原理是通向普遍迁移的大道。因此,我们在组织教材时,应把基本概念和规律放在首位,突出教材的系统性和规律性。通过上述几个学生实验,让学生充分体验学习的快乐,体验实验探究在物理规律研究中的重要作用;同时也活跃课堂气氛,增强学生的学习兴趣。
【板书】
1、自由落体运动:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
师:那么,自由落体运动到底是一种什么样的运动呢?他遵循什么样的规律呢?现在我们通过实验来探究自由落体运动的规律。
教师介绍实验器材,并简单的介绍实验过程和步骤,引导学生进行分组实验。
实验探究过程:(单位:cm 数据均保留到小数点后两位)
学生进行分组实验,并通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的特点和规律。 2. 注:ΔS= S1-S2= S3- S4= S5–S6=aT2
设计思路:物理课堂教学过程中,很多的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手,立足于诱导学生的学习兴趣。
【板书】
2、自由落体运动的特点:初速度为零的匀加速直线运动。
师:自由落体运动是匀加速直线运动,那么它的加速度是多大呢?我们还是通过实验进行探究。
学生通过对纸带的分析和数据的处理,探究自由落体运动的加速度。
根据实验结果得出自由落体运动加速度记为:g
在不同的纬度和高度时,g值是不一样的,纬度越高g越大,高度越高g学小,在正常情况下
在要求不是很高的情况下,取g=10m/s2。
【板书】
3、自由落体运动加速度:
师:由匀变速直线运动的运动规律可知自由落体运动的规律为:
3、自由落体运动的规律: ,
设计思路:人的每一个认识活动都含有一定的认知结构,它是人类认识客观事物在主观上的反映。建构认知结构,是中学物理教学的中心环节。促进新、旧知识的交互作用,对于完善认知结构,使认知结构系统化、综合化、整体化具有重要作用。在教学中,要引导学生积极地把新概念或规律与自己认知结构中原有的适当概念相联系,把新概念、规律纳入原有概念、规律中,同时使新概念、规律与原有的有关概念、规律进一步分化和融汇贯通,组成一个整体结构。
例题、一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下,经过多长时间石头落到地面?石头到达地面时的速度有多大?(忽略空气阻力,g取10m/s2)
解析:设经过时间t石头落到地面,速度为v,由自由落体运动的规律得:
代入数值,解得:
设计思路:通过例题,让学生充分理解自由落体运动的特点和规律,并体验胜利的喜悦。
师:同学们,现在我们回到开课时的小游戏,同学们为什么抓不到铁片呢?人的反应时间很难达到0.1s这么短的时间,那么,同学们计算一下,在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是多少呢?
学生认真计算,并给出答案:在0.1s内做自由落体运动的物体下落的高度是4.9cm。
师:(展示铁片)这片铁片的长度只有3.5cm。所以,同学们是抓不到的。
设计思路:物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣。
师:本节课的最后,请同学们把课本翻到第53页,利用课本上提供的方法,测量一下你的反应时间。
设计思路:让学生充分体会物理规律在日常生活中的妙用,并通过他们自己测量的反应时间回扣抓铁片的过程,是本节课的教学更加完美。
(四)小结
本节课我们学习了
1、什么是自由落体运动
2、自由落体运动的特点和规律
7.自由落体运动练习题 篇七
1.理解做自由落体运动的条件, 及自由落体运动规律, 并能够运用自由落体规律解决实际问题。
2.培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力, 引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
3.引导学生学会分析数据, 归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。
4.培养学生独立思考能力, 激发学生的探索与创新意识;培养学生实事求是的科学态度。
二、教学重点、难点
1.理解自由落体运动及其遵从的条件。
2.掌握自由落体运动的规律, 并能运用其解决实际问题。
3.学会应用频闪照片计算自由落体加速度。
三、教学过程
新课教学流程:
(一) 新课导入 (生活实例引入, 引起学生对于物体下落的感知和思考)
1.苹果下落的视频。
2.苹果下落砸中牛顿, 引起他对问题的思考, 发现了一个伟大的定律 (万有引力定律) 。
(二) 小组讨论与探究
1.学生猜想, 并分组讨论:
物体下落快慢与什么因素有关?重的物体下落快, 轻的物体下落慢吗?
2.小组设计方案进行探究 (备选器材:硬币、小纸条及其他自选器材) 。
目的:验证物体下落快慢与猜想的因素 (如重量、空气阻力等) 有无关系。
方案1:硬币和纸片从同一高度下落。
方案2:纸片和纸团从同一高度下落。
方案3:硬币和纸团从同一高度下落。
3.小组总结探究成果, 并进行各小组间的汇报与交流。
方案1实验结果:硬币快, 纸片慢 (重的物体下落快) 。
方案2实验结果:纸团快, 纸片慢 (轻重相同的物体下落不一样快) 。
方案3实验结果:一样快 (轻重不同的物体下落一样快) 。
4.思考与讨论:
亚里士多德与伽利略对“物体下落快慢” 的研究。
(1) 亚里士多德提出:
物体越重, 下落越快。
(2) 伽利略提出:
把轻重不同的物体连在一起下落, 与单独一个物体下落比较是快了还是慢了?
(3) 小组讨论 (学生活动)
如果亚里士多德的结论正确, 则有推论1:重的快, 轻的慢, 相互牵制, 它们只能以某个中间大小的速度下落。推论2:两个连在一起, 比原来重的更重, 下落速度应当比重的物体更大。
这两个推论相互矛盾, 由此说明亚里士多德的观点是错误的。学生初步形成结论:物体下落的快慢与物体轻重无关。
教师演示牛顿管实验, 让学生观察实验现象。
观察结果:在没有空气阻力时, 铁片和羽毛下落速度一样快。
师生共同归纳出物体下落快慢的决定因素:物体下落的快慢与物体质量无关, 是由于空气阻力导致轻的物体下落慢, 重的物体下落快。
结论1:影响物体下落快慢的因素是空气阻力。
结论2:忽略空气阻力, 轻重不同的物体下落快慢是相同的。
(三) 对自由落体运动的研究
1.自由落体运动的定义
(1) 概念:
只在重力作用下, 物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
(2) 物体在什么情况下可以看成自由落体运动?
在有空气的空间里, 如果空气阻力的作用比较小, 可以忽略不计, 物体的下落也可以看做自由落体运动。
课堂训练:在此举一个考查自由落体运动概念的题目。通过讲与练的结合, 体现新课改理念。
2.自由落体运动的特征
让学生思考与讨论问题: (1) 自由落体运动是什么样的运动? (2) 自由落体运动有什么特征?
最后师生总结出自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0, 加速度恒定的匀加速直线运动。
3.自由落体运动的规律
第一, 理解自由落体运动的加速度, 知道它的大小方向和特点: (1) 自由落体运动的加速度称为自由落体加速度或重力加速度。 (2) 自由落体加速度的方向竖直向下, 大小为9.8 m/s2。在粗略的计算中, 还可以把g取做10 m/s2。 (3) 在同一地点, 一切物体的重力加速度都是相同的, 地球表面不同的区域, 重力加速度的数值略有差别, 纬度越高, 重力加速度越大;海拔越高, 重力加速度越小。
第二, 知道自由落体运动是特殊的匀加速直线运动, 其运动规律如下:
四、课堂小结
8.自由落体运动练习题 篇八
本节内容是人教版高中物理(必修1)第二章第六节的内容。学生在学习本节课之前已学习了自由落体运动的相关知识,而在些教师专门辟出一节讲伽利略对自由落体运动的研究过程,其目的是体现新教材的过程与方法、情感态度与价值观这两方面教学目标的体现。
二、教学目标
知识与技能:1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法。
2.领会伽利略的实现构想。
过程与方法:通过了解伽利略研究自由落体运动的探究历史,培养学生进行数学推理和科学探究的能力。
情感态度与价值观:通过了解伽利略科学探究的过程,培养学生热爱科学、勇于探索,坚持真理的高尚情操。
三、教学重难点
1.重点:伽利略研究自由落体运动规律的科学方法。
2.难点:再现伽利略的科学探究方式。
四、课前准备
牛顿管,抽气机,纸片,玻璃球,多媒体课件,视频资料。
五、教学过程
演示实验:
1.从同一高度同时无初速释放一玻璃球和一张纸片。
2.从同一高度同时无初速释放一根鸡毛和一小段粉笔。
生(观察实现现象)玻璃球先落地;粉笔先落地。
师:从以上实验我们可以得到什么结论呢?
生:重的物體比轻的物体下落得快。
师:这个结论也是伟大的思想家亚里士多德的观点,并且它统治了人类社会两千多年,有没有同学敢对它这个论断提出质疑呢?眼见真的为实吗?
生:沉思。
师:请同学们进行实验。
师:观察实验现象,可得到什么结论呢?
生:物体下落的快慢似乎与轻重无关。
师:既然和重力无关,那么和什么有关呢?
学生猜想、讨论、交流。
教师活动:
1.演示:牛顿管实验。
2.播放视频,宇航员阿波罗在月球上同时释放铁和羽毛。
学生观察思考:
结论:在没有空气阻力的作用下,轻重物体下落一样快。
师:为了研究自由落体运动遵循什么规律,伽利略是怎么做的呢?
生:阅读教材第三部分,思考问题,小组讨论,做答。
师展示课件,提出问题。
1.伽利略在研究的过程中,首先遇到了什么困难?
2.他作出了怎样的猜想呢?猜想的内容是什么呢?
生:首先建立描述运动的物理量,如平均速度、瞬时速度及加速度等。
其次,最初的猜想有两种:一是速度的变化对时间来说是均匀的,另一种是速度的变化对位移来说是均匀的。
师:猜想毕竟离现实还有一定的距离,伽利略为了用实验验证速度与时间是否成正比,遇到了哪些困难,是如何克服的呢?为什么说伽利略把他的结论外推是需要很大勇气的?
学生仔细阅读教材,讨论,得出结论。
困难:无法直接测定瞬时速度;没有准确的计时工具
解决方案:
师:通过本节课的学习,总结伽利略的科学方法。
生:观察现象—质疑,猜想—逻辑推理—实验验证—对猜想修正推广。
六、课堂小结
本节课重点讲述了伽利略是如何推翻亚里士多德的错误观点,并通过科学方法建立自己的结论,通过本节课的学习,我们要学习伽利略敢于质疑,坚持真理的精神。
七、板书(略)
八、作业
1.搜集关于伽利略和亚里士多德的有关资料。
2.阅读课后STS《从伽利略的一生看科学与社会》。
教学反思:
本节课主要通过实验引入,层层设疑,在老师的引导下,以学生为主体进行学习,在讲授知识的同时,让学生了解科学发展的曲折性,体会科学家的不易,培养学生不怕困难,培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。
(作者单位 山西省阳泉市十七中)
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