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1、自由落體運動規(guī)律
一. 教學(xué)目標(biāo)
1. 知識與能力
(1) 理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動
(2) 理解自由落體運動的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同,且隨緯度的增加而增加。
(3) 掌握自由落體運動規(guī)律及公式
2. 過程與方法
(1) 復(fù)習(xí)在紙帶中讀出物體運動信息的方法,并進(jìn)一步學(xué)會處理紙帶信息的方法
(2) 初步了解運用EXCEL軟件處理數(shù)據(jù)的技巧。
3. 情感態(tài)度與價值觀
(1) 通過使用EXCEL處理實驗數(shù)據(jù),體驗電腦軟件處理各種數(shù)據(jù)的便捷性。
(2) 通過高空墜物危險性的分析體會這種行為的惡劣性,提高自身綜
2、合素質(zhì)。
二. 重點與難點
1. 教學(xué)重點
(1) 如何證明自由落體運動是勻變速直線運動
(2) 自由落體運動規(guī)律的推導(dǎo)及其應(yīng)用
2.教學(xué)難點
(1) 引導(dǎo)學(xué)生由觀察到的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)猜想自由落體運動為運變速支線運動
(2) 自由落體運動規(guī)律的推導(dǎo)及其應(yīng)用
三. 教學(xué)過程
(一) 復(fù)習(xí)與引入
上一節(jié)課我們在實驗室探究了自由落體運動,明白不同的物體下落快慢可能不相同,主要原因是因為空氣阻力的影響,而做自由落體運動的物體不受空氣阻力的影響,因此自由下落的物體下落情況相同。
復(fù)習(xí)自由落體運動定義、條件、特征。
上節(jié)課在實驗室中打出了自由落體運動的紙帶信息,并且在作業(yè)初
3、步分析了紙帶信息,但是沒有進(jìn)一步分析它究竟是一種什么性質(zhì)的運動,這節(jié)課的內(nèi)容就是要進(jìn)一步的探究。
(二) 新課教學(xué)
1. 提出探究自由落體運動規(guī)律的思路:猜想——驗證——推導(dǎo)公式
2. 依據(jù)紙帶提出猜想:
引導(dǎo)學(xué)生猜想自由落體運動的運動性質(zhì):
(1) 勻速直線運動——不可能(兩點間的距離不等)
(2) 勻變速直線運動——可能(直線運動,速度變化)
進(jìn)一步假設(shè),如果自由落體運動是一個勻變速直線運動,它的特征還有哪些?
(1) 初速度為0
(2) 運動方向豎直向下
引導(dǎo)學(xué)生如何證明此猜想:想要證明自由落體運動是勻變速直線運動,只需證明其速度均勻變化,即只需證明加速度a為固定
4、值。
3.驗證猜想:
(1)初速度為0的運變速直線運動公式:
提醒學(xué)生注意:這是初速度為0的勻變速直線運動公式,該公式中的加速度a為固定值,即最后一個推導(dǎo)式中,等號右邊的為固定值,則等號左邊的也應(yīng)該為固定值,即s與成正比。
換言之,只要是s與成正比,就可以推出a為固定值。所以我們證明的核心問題可以轉(zhuǎn)化為s與究竟是否成正比。
(3) 驗證過程:
驗證的依據(jù)同樣應(yīng)該是紙帶中的數(shù)據(jù),在上堂課的作業(yè)中已,已經(jīng)布置學(xué)生通過圖像處理紙帶中的數(shù)據(jù)(紀(jì)錄紙帶運動信息t、s、,畫出s-t圖像與s-圖像)當(dāng)堂通過投影儀展示學(xué)生作業(yè)并加以點評。
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5、處理,并讓學(xué)生自己根據(jù)紙帶填寫運動信息。
通過EXCEL自帶的圖像處理功能繪出s-t圖像與s-圖像
由圖像中看出,s與成正比例,即s∝。
由圖像中看出,s與t不成正比例,即自由落體運動并不是勻速直線運動。
由圖像可以看出s與的確成正比例關(guān)系,由此可證明我們的猜想是正確的,自由落體運動的確是一種勻變速支線運動。
引導(dǎo)學(xué)生思考:不同物體做自由落體運動,物體下落的加速度是否相同?
a為固定值有兩層含義:
1、某一自由落體運動的加速度為固定值
2、不同物體自由下落的加速度也為固定值
因此我們用一個特殊的符號g來代替這一固定的a值。
4.自由落體加速度g
通過表格提
6、出問題:
(1) 自由落體加速度在不同地方是如何變化的?
(2) 自由落體加速度的大小一般為多少
總結(jié)如下:
自由落體加速度大?。海薄⒁话闳?.8
2、簡便計算時取10
3、其大小隨緯度增加而增加
自由落體加速度方向:豎直向下
5.自由落體運動規(guī)律
自由落體運動是一種初速度為0,加速度為g的勻加速直線運動
其運動規(guī)律為:
由勻變速直線運動可以推導(dǎo)出:
速度公式:
位移公式:
強調(diào):自由落體運動是一種特殊的勻變速直線運動,所有勻變速直線運動的規(guī)律對于自由落體運動也都適用
(三).規(guī)律的應(yīng)用:
(1)課堂活動:測定反應(yīng)時間
人對周圍發(fā)生的事情都需要一段時間來作
7、反應(yīng),從人發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)歷的時間,稱為反應(yīng)時間。讓甲同學(xué)在乙同學(xué)的大拇指與食指之間的正上方捏住一把直尺,乙同學(xué)的大拇指與食指之間的距離保持在3cm左右,在沒有任何預(yù)示的前提下,甲同學(xué)突然放開直尺,乙同學(xué)盡快用手夾住它。運用剛學(xué)過的自由落體運動規(guī)律就可以求出乙同學(xué)的反應(yīng)時間。
(2)思考:生活當(dāng)中,高空墜物已成為社會的一大公害,那么高空墜物究竟有多大的危害呢?
例1:一花盆從5樓的高度由靜止開始墜下,忽略空氣阻力的作用,問:果核墜落到地面時的速度為多大?(每層樓高3米,g取9.8m/s2)
通過計算得到該花盆落到地面的速度大約是17.15m/s,這個速度比以60km/h行駛的汽車速度還要大,將對人造成極大的傷害,甚至?xí){到人的生命。
(3)討論與交流
雨滴下落的高度大約是1.5km,比花盆高得多,如果它作自由落體運動,計算它落地時的速度?思考,為什么下落高度比花盆高得多的雨滴卻不會對人造成傷害?
四. 作業(yè)
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