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1、課時9 自由落體運動 導學案
【學習目標】
1. 知道自由落體運動的產(chǎn)生條件,掌握自由落體運動的特點和規(guī)律,提高應(yīng)用其規(guī)律解決實際由落體運動問題的能力;
2.自主學習、合作探究,學會用猜想和假設(shè)的科學方法探究自由落體運動規(guī)律;
3.全力投入,勤于思考,體驗用物理知識解決生活實際問題的樂趣。
【重點、難點】
重點:自由落體運動產(chǎn)生的條件,自由落體運動的特點和規(guī)律
難點:利用自由落體運動的規(guī)律解決生活中自由落體運動的問題
【使用說明】
1.先通讀教材P43-P48,理解自由落體運動產(chǎn)生的條件和自由落體運動的規(guī)律;
2.獨立完成完成導學案合作探究部分,書寫規(guī)范;
3
2、.找出自己的疑惑和需要討論的問題準備課上討論質(zhì)疑。
【情景導入】
一位普通的媽媽,身體纖弱,輕聲細語,幾乎不愛好任何體育運動.
一天,她出門去買東西,孩子和保姆留在家里.保姆拉過一張桌子放在窗戶前,讓孩子自己趴在桌子上玩,自顧自地做其他事情去了.
當媽媽的身影在遠方出現(xiàn)的時候,孩子興奮地手舞足蹈起來,他伸出小手想去擁抱那個熟悉的身影,大半個身體頓時懸在半空中.
孩子不會理解自己身處的險境,希望媽媽立刻把他抱進懷里.于是,五樓的窗口上,小男孩變得像小鳥一樣輕盈,他張著翅膀向著媽媽飛過去.周圍的人們都目睹了這一幕:遠處的媽媽只感覺自己變成了一支箭飛快地奔向一棟大樓,然后準確地接住了從樓上
3、掉下來的一個小男孩.
聞訊趕來的消防隊員對這一幕的發(fā)生簡直難以置信,按照他們的計算,用那么短的時間從媽媽當時所處的位置跑到樓下是不可思議的,連最優(yōu)秀的運動員也無法達到那樣的速度.
你能根據(jù)當時的情景測出這位偉大母親的奔跑速度嗎?需要知道哪些物理量呢?
【合作探究】
一.物體下落的快慢與質(zhì)量有關(guān)嗎?
實驗1:將一枚硬幣和一張展開的紙片同一高度自由下落,它們的下落情況是 (相同/不同)。
實驗2:把一張紙片捏成紙團,將紙團和一張展開的紙片從同一高度自由下落,它們的下落情
況是 (相同/不同)。
實驗3:把一枚硬幣和一枚表面貼有紙片的硬幣從同一
4、高度自由下落,它們的下落情況是 (相同/不同)。
問題2:分析實驗中物體下落過程的運動情況與物體的質(zhì)量有關(guān)嗎?
結(jié)論:如果沒有空氣阻力,一切物體在重力作用下由靜止下落快慢 ,運動方向豎直向下。
二.自由落體運動
1.定義:物體只在 作用下從 開始下落的運動,叫做自由落體運動
2.理解:(1)“只受重力”和“靜止開始”
(2)自由落體運動是一種理想化的運動模型。因為我們不是生活在真空中,所以空氣阻力必然存在。生活中若空氣阻力比重力小得多,物體的下落可看做自由落體運動。
問題3:思考自由落體運動是否是一種特殊的勻變
5、速直線運動?如果是,那么初速度是多少?
加速度是多少?
3.運動性質(zhì):初速度為 的加速度為 的勻加速直線運動。
4.重力加速度 (1)方向:
(2)大小:g=
一些地點的重力加速度
地點
緯度
重力加速度
赤道
0゜
9.780
廣州
23゜06'
9.788
武漢
30゜33'
9.794
上海
31゜12'
9.794
東京
35゜43'
9.798
北京
39゜56'
9.801
紐約
40゜40'
9.803
莫斯科
55゜45'
9.816
北極
90゜
9.832
例題1關(guān)于自由
6、落體運動的加速度g,下列說法正確的是( )
A.同一地點輕重物體的g值一樣大
B.北京地面的g值比上海地面的g值略大
C.g值在地面任何地方都一樣
D.g值在赤道處大于在南北兩極處
5.自由落體運動的規(guī)律
(1)速度時間關(guān)系:
(2)位移時間關(guān)系:
例題2一只小球自屋檐自由下落,在0.2s時間內(nèi)通過高度為1.2m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多高?
鞏固1為了測出井口到井里水面的深度,讓一個小石塊從井口下落。測得經(jīng)2s鐘聽到石塊落到水面的聲音,求井口到水面的大約深度。
三.初速度為零的勻加速直線運動
1.物理關(guān)系式
2.推論
(1)第1個
7、T內(nèi)、第2個T內(nèi)、第3個T內(nèi)、…、第n個T內(nèi)位移之比
xⅠ:xⅡ:xⅢ:?:xn=
(2)通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為
tⅠ:tⅡ:tⅢ:…:tN=
例題3.一質(zhì)點做自由落體運動,則在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)和?第5s內(nèi)的三段位移之比為(??? ??)
A.2∶6∶5??????????B.2∶8∶7? C.1∶3∶9?????????D.2∶2∶1
鞏固2一小球以某一初速度沿光滑斜面勻減速上滑,到達頂端時速度為0,歷時3s,位移9m,求其第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的位移。
鞏固3一火車做勻變速直線運動,一人在軌道旁邊觀察火車運動,發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個10s內(nèi),火車
8、從他跟前分別駛過6節(jié)和8節(jié)車廂,每節(jié)車廂長8米(連接處長度不計)。火車的加速度大小為 ,人開始觀察火車時速度的大小是 。
【鞏固訓練】
1.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1:4,不考慮空氣的阻力作用,它們在同一高度處同時下落,則下面說法正確的是 ( )
A. 甲比乙先著地 B.乙比甲先著地
C.甲和乙同時落地 D.甲比乙的加速度大
★2.如果從高樓相隔l s先后釋放兩個相同材料制成的小球,假設(shè)小球做自由落體運動,則它們在空中各個時刻 ( )
A. 兩球的距離始終保持不變
B.兩球的距離越來越小
C
9、.兩球的距離先越來越小,后越來越大
D.兩球的距離越來越大
3.你如果想測量你的同桌的反應(yīng)時間,你握住尺子的上端,同桌的手放在尺的下端零刻度處待命,當同桌看到你的手松開時,迅速握住尺子,他的手握在20cm處,同桌的反應(yīng)時間為多長?若招飛時對飛行員的反應(yīng)時間要求達到 0.16s,同桌能當飛行員嗎?(g取10m/s2)?
課后練習
1.下列說法正確的是( )
A.物體的初速度為零,豎直向下的勻加速直線運動是自由落體運動。
B.自由落體運動是初速度為零,加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動。
C.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。
D.
10、當空氣阻力的作用比較小,可以忽略不計時,物體由靜止自由下落可視為自由落體運動。
2.下列說法中正確是( )
A.從靜止開始下落的物體都做自由落體運動。
B.從地球表面附近同時做自由落體運動的物體,加速度都是相同的。
C.自由落體加速度的方向總是豎直向下。
D.滿足速度跟時間成正比的運動一定是自由落體運動。
3.一個鐵釘和一團棉花團同時從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因為 ( )
A.鐵釘比棉花團重
B.棉花團受到的空氣阻力不能忽略
C.鐵釘不受空氣阻力
D.鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F的大
4.自由落體運動是 ( )
11、
A.物體不受任何作用力的運動
B.物體在真空中的運動
C.加速度為g的豎直下落運動
D.初速度為零,加速度為g的豎直下落運動
5.圖中所示的各圖象能正確反映自由落體運動過程的是( )
v
0
t
B
v
0
t
A
v
0
t
C
x
0
t
D
6.一質(zhì)點由靜止開始做勻加速直線運動,它在第10 s內(nèi)的位移為19 m,則其加速度大小為( )
A.1.9 m/s2 B.2.0 m/s2
C.9.5 m/s2 D.3.0 m/s2
7.汽車剎車后做勻減速直線
12、運動,經(jīng)3 s后停止運動,那么,在這連續(xù)的3個1 s內(nèi)汽車通過的位移之比為( )
A.1∶3∶5 B.5∶3∶1
C.1∶2∶3 D.3∶2∶1
8.一物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑,經(jīng)過斜面中點時速度為2 m/s,則物體到達斜面底端時的速度為( )
A.3 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.2 m/s
9.從離地面500 m的空中自由落下一個小球,取g=10m/s2,求小球:
(1)經(jīng)過多長時間落到地面?
(2)自開始下落計時,在第1 s內(nèi)的位移、最后l s內(nèi)的位移。
(3)下落時間為總時間一半時的位移?
【小結(jié)與反思】