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2019-2020年人教版高中物理必修1 第2章第5節(jié) 自由落體運動（教案） 【知識與技能】 1、理解自由落體運動，理解是重力加速度， 2、掌握自由落體運動的規(guī)律， 3、培養(yǎng)學生分析和綜合、推理和判斷等思維能力。 【過程與方法】 通過觀察輕重不同物體在真空中的下落過程，實際測量重物自由下落的加速度等探究活動，讓學生體會科學推理和科學實驗是揭示自然規(guī)律的重要方法和手段。 【情感態(tài)度與價值觀】 感受前人（亞里士多德）崇尚科學、勇于探索的人格魅力，培養(yǎng)學生嚴謹務實的科學態(tài)度。促進學生形成科學思想和正確的世界觀。 【教學過程】 ★重難點一、自由落體運動★ ★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，叫自由落體運動。 2. 特點: (1) v0 = 0 ，是加速運動； (2) 只受重力作用； (3) 軌跡是豎直直線。 3. 如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似看作自由落體運動。 ★對自由落體運動的理解 1．物體做自由落體運動的條件 (1) 初速度為零； (2) 除重力之外不受其他力的作用。 2．自由落體運動是一種理想化模型 (1)這種模型忽略了次要因素——空氣阻力，突出了主要因素——重力。(在地球上，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運動。) (2)當空氣阻力遠小于重力時，物體由靜止開始的下落可看作自由落體運動。如在空氣中自由下落的石塊可看作自由落體運動，空氣中羽毛的下落不能看作自由落體運動。 【典型例題】在真空中，將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放，下列頻閃照片中符合事實的是(　　) 【答案】C ★重難點二、自由落體加速度★ ★自由落體加速度 1. 定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度。也叫重力加速度，通常用g 表示。 2. 方向：豎直向下 3.大小：通過多種方法用實驗測定，在地球上的不同 地方g不同，但變化很小。在一般計算中g取9.8 m/s2，近似取10 m/s2。 ★自由落體加速度的理解 1．產生原因 由于地球上的物體受到地球的吸引力而產生的。 2．自由落體加速度的方向 (1)方向豎直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。 (2)由于地球是球體，各處重力加速度的方向并不相同 3．大小 與所處地球上的位置及距地面的高度有關。 (1)在地球表面會隨緯度的增加而增大，在赤道處最小，在兩極最大，但差別很小。 (2)在地面上的同一地點，隨高度的增加而減小，但在一定的高度范圍內，可認為重力加速度的大小不變。通常情況下取g＝9.8m/s2或g＝10m/s2。 【典型例題】關于自由落體運動的加速度g，下列說法正確的是（） A．重的物體g大 B．同一地點，輕、重物體的g值一樣大 C．g值在地球上任何地方都一樣大 D．g值在赤道處大于北極處 【答案】B ★重難點三、自由落體的運動規(guī)律★ 1．自由落體運動的實質 自由落體運動是初速度v0＝0，加速度a＝g的勻加速直線運動，它只是勻變速直線運動的特例。 2．自由落體運動的規(guī)律 自由落體運動是勻變速直線運動在v0＝0、a＝g時的一個特例。所以勻變速直線運動的基本公式以及推論都適用于自由落體運動。 ★基本規(guī)律 ★自由落體的運動規(guī)律 4.關于自由落體運動的幾個比例關系式 (1)第1 s末，第2 s末，第3 s末，…，第n s末速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n； (2)前1 s內，前2 s內，前3 s內，…，前n s內的位移之比h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2； (3)連續(xù)相等時間內的位移之比hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…h(huán)N＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)； (4)連續(xù)相等位移所用時間之比t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)． ★自由落體運動的應用 【典型例題】如圖所示，豎直懸掛一根長15m的直桿，，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點A，當桿自由下落時，求桿： （1）經過多少時間到達A點， （2）桿通過A點的過程所需的時間。（g取10m/s2） 【答案】（1）1s；（2）1s 【解析】（1）因為桿離A點的距離為5m，故根據h=gt2， 計算出到達A點的時間t==1s； （2）桿的上端到達A點的時間為t′==2s； 所以通過A點的時間為△t=1s。