作為一名辛苦耕耘的教育工作者,有必要進行細致的學案打算工作,學案是保證教學取得成功、提高教學質量的基本條件。這么優秀的學案是哪些樣的呢?牛牛例文為您悉心搜集了3篇自由落體運動學案,希望還能對困惑您的問題有一定的啟迪作用。
自由落體運動學案篇一
一、教學目的:
1、通過觀察現象,了解剖析數學規律的方式。
2、理解哪些是自由落體運動,曉得它是初速率為零的勻加速直線運動。
3、理解哪些是自由落體加速度,曉得它的方向,曉得在月球的不同地方,重力加速度大小不同。
4、掌握自由落體運動的規律。
二、器材及方式:
1、器材:兩張大小不同的小紙片;粉筆頭;兵乓球;一個釣鉤碼;牛頓管。
2、方法:通過小實驗和邏輯推理啟發式教學。
三、重點與難點:
四、教學過程:
(一)哪些是自由落體運動:一個物體離地h高處,當把細繩割斷,物體就在重力的作用下順著豎直方向上落,這些運動即為自由落體。
1、問題:不同的物體下落的快慢是否相同呢?
(1)實驗討論1:一張小紙片和一支粉筆頭同時從同高處下落,那個先落地?(動手做)
①現象:粉筆先落地。
②感覺:重的物體先落地。
(2)實驗討論2:一個兵乓球和一個鉤碼同時從同高處下落,誰先落地?
①現象:鉤碼先落地。
②感覺:重的物體先落地。
(3)實驗討論3:把小紙片揉成團再重做實驗討論2。
現象:二者差不多同時落地。
2、問題:物體下落的快慢是否由物體的重量有關?
首先我們來用一種巧妙的推理方式來進行推理:
(1)討論:
①假設一塊大石頭的下落比一塊小石頭下落快。
②而兩塊石頭的總重量最大,它們整體下落的速率與大石頭、小石頭下落的速率相比應怎樣?(答:整體下落速率最快)。
③而如把兩塊石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減緩;下落慢的會被下落快的拖著而推動,結果怎樣?(答:兩塊石頭的整體下落的速率應大于大石頭的速率,而小于小石頭的速率。)
④這與重的物體先落地的推論矛盾。
(2)實驗:用牛頓管做實驗,你們看見:真空管內的形狀質量都不同的金屬片、小張片當管直立過來時,它們同時到過管底。
(3)推論:說明它們下落的一樣快。物體下落的快慢與它的重量無關!我們不能僅用生活中的感知去推究數學規律,而應深刻剖析,抓隹矛盾的主要方面,由實驗總結出本質的東西,得出化學規律。為何會有這些結果呢?我們來瞧瞧自由落體運動的特征、
(二)自由落體運動的特征:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動稱作自由落體運動。
1、條件:
①物體只受重力作用。
②從靜止開始下落。
2、運動性質:它是一種初速率為零的勻速直線運動。
3、運動規律:由于物體只受重力,據有:假如在相同地區,不同的物體的重力加速度都相同,則它們的運動速率和從同高度下落至地面的時間都相同,與物體的質量無關。這么,不同的物體的重力加速度是否相同呢?
(三)重力加速度。
1、重力加速度:物體只在重力作用下,自由下落的加速度。
2、實驗:測重力加速度的方式。課本第51頁圖2—24中是一個小球從某高度自由下落時用頻閃拍照機(每隔相同時間照一張照片)從小球正面拍攝的,圖中的多個小球是同一個小球在不同時刻的位置疊加的結果,從圖中可讀出相鄰的時間里小球發生的位移。依據(T為頻閃拍照機的拍攝時間),即可求出重力加速度。
3、根據用不同的小球重復實驗表明:同一地區,不同物體的重力加速度相同。
4、不同地區(經度不同)物體的重力加速度略有不同。從書中表中可知:
①同一經度地區重力加速度相同。
②緯度越高重力加速度越大。
③通常估算中,重力加速度取,簡略估算中取。
(四)總結:
1、自由落體運動是初速率為零的勻加速直線運動。
2、不同物體的重力加速度在同地區相同,不同地區重力加速度與經度有關。
3、自由落體運動的規律是,但凡初速率為零的勻加速直線運動的結論也適用于自由落體運動。
練習:
1、想測出一幢樓的高度,你用所學過的知識設計檢測方案。
2、一個物體從塔頂自由下落,在抵達地面前最后一秒內的位移是整個位移的9/25,求塔高。
3、求一個物體自由下落,從下落時起自由落體運動,第隔一秒鐘物體下落的高度之比。
自由落體運動學案篇二
理解并運用自由落體運動的條件及規律解決實際問題。
自由落體運動學案篇三
一、自由落體運動
1、定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。
思索:不同的物體,下落快慢是否相同?為何物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同?
在空氣中與在真空中的區別是,空氣中存在著空氣阻力。對于一些密度較小的物體,比如降落傘、羽毛、紙片等,在空氣中下落時,遭到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體,如金屬球等,下落時,空氣阻力的影響就相對較小了。因而在空氣中下落時,它們的快慢就不同了。
在真空中,所有的物體都只遭到重力,同時由靜止開始下落,都做自由落體運動,快慢相同。
2、不同物體的下落快慢與重力大小的關系
(1)有空氣阻力時,因為空氣阻力的影響,輕重不同的物體的下落快慢不同,常常是較重的物體下落得較快。
(2)若物體不受空氣阻力作用,雖然不同的物體質量和形狀不同,但它們下落的快慢相同。
3、自由落體運動的特征
(1)v0=0
(2)加速度恒定(a=g)。
4、自由落體運動的性質:初速率為零的勻加速直線運動。
二、自由落體加速度
1、自由落體加速度又叫重力加速度,一般用g來表示。
2、自由落體加速度的方向總是豎直向上。
3、在同一地點,一切物體的自由落體加速度都相同。
4、在不同地理位置處的自由落體加速度通常不同。
規律:赤道上物體的重力加速度最小,南(北)極處重力加速度最大;物體所處地理位置的經度越大,重力加速度越大。
三、自由落體運動的運動規律
由于自由落體運動是初速率為0的勻加速直線運動,所以勻變速直線運動的基本公式及其結論都適用于自由落體運動。
1、速度公式:v=gt
2、位移公式:h=gt2
3、位移速率關系式:v2=2gh
4、平均速率公式:=
5、推論:h=gT2
問題與探究
問題1物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎?你有哪些假定與推測?
探究思路:物體在真空中下落時,只受重力作用,不再遭到空氣阻力,此時物體的加速度較大,整個下落過程運動推進。在空氣中,物體不但受重力還受空氣阻力,兩者方向相反,此時物體加速度較小,整個下落過程較慢些。
問題2自由落體是一種理想化模型,請你結合實例聊聊哪些情況下,可以將物體下落的運動看成是自由落體運動。
探究思路:回顧第一章質點的概念,說說我們在處理數學問題時,依照研究問題的性質和須要,怎么捉住問題中的主要誘因,忽視其次要誘因,構建一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化,進一步理解這些重要的科學研究方式。
問題3月球上的不同地點,物體做自由落體運動的加速度相同嗎?
探究思路:月球上不同的地點,同一物體所受的重力不同,形成的重力加速度也就不同。通常來講,越緊靠兩極,物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近,加速度就越小。
典題與精析
例1下述說法錯誤的是
A.從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動
B.若空氣阻力不能忽視,則一定是重的物體下落得快
C.自由落體加速度的方向總是垂直向上
D.滿足速率跟時間成反比的下落運動一定是自由落體運動
精析:此題主要考查自由落體運動概念的理解,自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。選項A沒有說明是哪些樣的物體,所受空氣阻力能夠忽視不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應為豎直向上,初速率為零的勻加速直線運動的速率都與時間成反比,但不一定是自由落體運動。
答案:ABCD
例2小明在一次洪水后,對自家樓頂滴下的水滴進行觀察,發覺基本上每滴水下落的時間為1.5s,他由此恐怕出自家房屋的大約高度和水滴落地前頓時的速率。你曉得小明是如何計算的嗎?
精析:簡略恐怕時,將水滴下落看成是自由落體,g取10m/s2,由落體運動的規律可求得。
答案:設水滴落地時的速率為vt,房屋高度為h,則:
vt=gt=101.5m/s=15m/s
h=gt2=101.52m=11.25m.
紅色通道:學習數學理論是為了指導實踐,所以在學習中要重視理論聯系實際。剖析問題要從實際出發,各類誘因是否對結果形成影響都應具體剖析。
例3一自由下落的物體最后1s下落了25m,則物體從多高處自由下落?(g取10m/s2)
精析:本題中的物體做自由落體運動,加速度為g=10N/kg,但是曉得了物體最后1s的位移為25m,若果假定物體全程時間為t,全程的位移為s,該物體在前t-1s的時間內位移就是s-25m自由落體運動,由方程h=gt2和h-25=g(t-1)2就可解出h和t.
答案:設物體從h處下落,歷經的時間為t.則有:
h=gt2①
h-25=g(t-1)2②
由①②解得:h=45m,t=3s
所以,物體從離地45m高處落下。
紅色通道:把物體的自由落體過程分成兩段,找尋等量關系,分別借助自由落體規律列多項式,聯立求解。
自主廣場
基礎達標
1、在忽視空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩鐵塊從同一高度處同時自由下落,則
A.在落地前的任一時刻,兩鐵塊具有相同的速率、位移和加速度
B.重的鐵塊下落得快、輕的鐵塊下落得慢
C.兩鐵塊在下落過程中的平均速率相等
D.它們在第1s、第2s、第3s內下落的高度之比為1∶3∶5
答案:ACD
2、甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落,則在下落過程中
A.兩球速率差仍然不變B.兩球速率差越來越大
C.兩球距離仍舊不變D.兩球距離越來越大
答案:AD
3、物體從某一高度自由落下,抵達地面時的速率與在一半高度時的速率之比是
A.∶2B.∶1
C.2∶1D.4∶1
答案:B
4、從同一高度處,先后釋放兩個重物,甲釋放一段時間后,再釋放乙,則以乙為參考系,甲的運動方式是
A.自由落體運動B.勻加速直線運動a
C.勻加速直線運動agD.勻速直線運動
答案:D
5.A物體的質量是B物體質量的5倍,A從h高處,B從2h高處同時自由落下,在落地之前,以下說法正確的是
A.下落1s末,它們的速率相同
B.各自下落1m時,它們的速率相同
C.A的加速度小于B的加速度
D.下落過程中同一時刻,A的速率小于B的速率
答案:AB
6、從距離地面80m的高空自由下落一個小球,若取g=10m/s2,求小球落地前最后1s內的位移。
答案:35m
綜合發展
7、兩個物體用長L=9.8m的細繩聯接在一起,從同一高度以1s的時間差先后自由下落,當繩子拉緊時,第二個物體下落的時間是多長?
答案:0.5s
8、一只小球自房檐自由下落,在t=0.2s內通過高度為h=2m的窗口,求窗口的頂端距房檐多高?(取g=10m/s2)
答案:2.28m
9、如圖2-4-1所示,豎直懸掛一根長15m的桿,在桿的下方距桿上端5m處有一觀察點A,當桿自由下落時,從桿的上端經過A點起,試求桿全部通過A點所需的時間。
(g取10m/s2)
圖2-4-1
答案:1s