2.4自由落体运动课件-高一上学期物理人教版

2.4自由落体运动学习目标2024/1/2821.物理观念：建立自由落体运动概念，知道物体做自由落体运动的条件及规律；2.科学思维：掌握伽利略的科学思维方法；3.科学探究：探究自由落体运动性质与加速度；4.科学态度与责任：认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步的重大意义，培养创新思维和批判性思维能力。学习活动一

探究什么叫自由落体运动？2024/1/283讨论1：落体运动的方向如何？讨论2：轨迹是直线还是曲线？讨论3：受力有哪些？2024/1/284观察：生活中的落体现象亚里士多德观点：重的物体下落得快。你同意他的观点吗？为什么？2024/1/285提出猜想：物体下落快慢与质量无关分组实验验证：1张卡片，1张揉成团的卡片下落控制变量现象结论

质量相同的物体从同一高度由静止下落下落快慢不同

质量不同的物体从同一高度由静止下落下落快慢相同物体下落快慢与质量无关分组实验验证：1张揉成团卡片，5张揉成团卡片下落2024/1/286逻辑推理：物体下落快慢与质量无关捆绑整体平均速度比8小自相矛盾2024/1/287提出问题：生活中的落体运动有快有慢，为什么？实验探究：牛顿管实验影响落体运动快慢因素现象结论

有空气，羽毛和铁片从同一高度由静止下落

真空中，羽毛和铁片从同一高度由静止下落下落快慢不同下落快慢几乎相同空气阻力影响物体下落快慢2024/1/288思考：在空气中两个质量不同的物体下落快慢真的不同吗？实验探究：大小不同的钢球由静止从同一高度下落空气阻力远小于重力时，空气阻力可以忽略所有物体下落快慢相同2024/1/289一、自由落体运动1.概念：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动2.自由落体运动是理想化物理过程模型3.特点4.条件运动角度：初速度为零理想条件：只受重力且初速度为零受力角度：只受重力近似条件：阻力远小于重力且初速度为零学习活动二

探究自由落体运动满足什么规律？2024/1/2810伽利略观点：落体运动一定是最简单的变速运动2024/1/2811提出猜想：自由落体运动速度随时间均匀变化钟摆的发明时间：1657年伽利略研究落体运动的时间：1604年伽利略当时是如何测量时间呢？

滴水计时新挑战：落体运动非常快，当时的计时工具不能满足实验需要查阅资料发现2024/1/2812实验验证：斜面实验“冲淡”重力解决时间难测量问题；新挑战：速度如何测量？速度是伽利略定义的，当时无法测量伽利略在做铜球沿斜面运动的实验（油画）创新思维2024/1/2813实验验证：斜面实验“冲淡”重力思考：除了速度大小可以表示运动快慢还有什么物理量随时间变化可以表示运动快慢伽利略在做铜球沿斜面运动的实验（油画）创新思维伽利略做铜球沿斜面运动实验记录数据的手稿相同位移比时间相同时间比位移2024/1/2815新挑战如何从小球在斜面上的运动推广到自由落体运动2024/1/2816科学推理：斜面实验“冲淡”重力大胆地合理外推伽利略设想：斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下的运动越接近自由落体运动。2024/1/2817定性分析，得出结论如果完全排除空气的阻力，那么所有物体将下落得一样快运动快慢随时间均匀变化5.自由落体运动性质：是初速度为零的匀加速直线运动2024/1/28182024/1/2819探究问题：自由落体运动加速度方向和大小如何方向：竖直向下实验探究：自由落体加速度大小2.实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.1.实验原理：重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。2024/1/2820探究问题：自由落体运动加速度方向和大小如何3.实验步骤：（1）将计时器竖直固定在铁架台上（2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端（3）先打开打点计时器，再松开纸带（4）关闭电源，取下纸带（5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理2024/1/2821探究问题：自由落体运动加速度方向和大小如何4.数据处理：（1）用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.（2）用各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即，作v-t图像，图像为一条倾斜的直线。

(3)根据v-t图像的斜率求加速度，或根据Δx=xn－xn-1＝aT2，求得Δx近似一个常量。公式法图像法2024/1/2822公式法2024/1/2823计数点12345速度v/m/s到0点时间t/s图像法2024/1/2824计数点12345加速度时间t0.060.120.180.240.30重锤v/m/s1.702.052.753.353.90芒果v/m/s1.502.082.653.253.80石头v/m/s1.802.232.803.353.80小组代表分享实验结果2024/1/2825重锤芒果石头g=9.58m/s²2024/1/2826定量分析，得出结论6.自由落体运动加速度大小：查阅表格获取信息纬度越大，g越大；2024/1/2827频闪照片手机慢动作拍摄2024/1/2828定量分析，得出结论7.自由落体运动规律：2024/1/2829规律应用：如果谁能接住身份证，就能获得一份免费的晚餐时空转换相信科学识破骗局人的最短反应时间是多少？2024/1/2830课堂小结1观察现象，发现问题2提出猜想3逻辑推理(数学演算)4实验验证5合理外推6得出结论创新意识+科学方法逻辑推理+实验探究自由落体运动是匀变速直线运动2024/1/2831课后作业