鲁教版高中物理必修一《第5节自由落体运动》课件

汇报人:XX2023-12-19鲁教版高中物理必修一《第5节自由落体运动》课件目录CONTENCT课程介绍与背景自由落体运动基本规律实验探究：自由落体运动规律验证自由落体运动在生活中的应用典型例题解析与思路拓展课堂小结与课后作业布置01课程介绍与背景掌握自由落体运动的概念和特点，理解自由落体运动的规律。能够运用自由落体运动的规律解决实际问题，如计算物体下落的时间、速度、位移等。了解自由落体运动在物理学史中的重要地位和相关科学家的贡献。本节课程目标与要求物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。自由落体运动定义初速度为0，加速度为重力加速度g，方向竖直向下。自由落体运动特点自由落体运动定义及特点伽利略的贡献牛顿的贡献物理学史与科学家贡献伽利略通过斜面实验，推翻了亚里士多德关于“物体下落速度与重量成正比”的错误观点，提出了自由落体运动的规律，并用数学公式加以描述。牛顿在伽利略的基础上，进一步研究了自由落体运动，提出了万有引力定律，解释了物体下落的原因是由于地球对物体的引力作用。同时，牛顿还建立了经典力学体系，为自由落体运动的研究提供了坚实的理论基础。02自由落体运动基本规律自由落体运动的初始速度为0，即物体从静止状态开始下落。在自由落体运动中，物体受到恒定的重力加速度作用，沿着竖直方向做匀加速直线运动。初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动初速度为零自由落体运动的加速度大小恒定，等于重力加速度g，方向竖直向下。加速度恒定自由落体运动的加速度方向与重力方向相同，即竖直向下。方向竖直向下加速度恒定且方向竖直向下位移与时间关系速度与时间关系速度与位移关系自由落体运动的位移s与时间t的关系式为s=1/2gt²，其中g为重力加速度。自由落体运动的速度v与时间t的关系式为v=gt，其中g为重力加速度。自由落体运动的速度v与位移s的关系式为v²=2gs，其中g为重力加速度。位移、速度、时间关系式03实验探究：自由落体运动规律验证实验器材：光电计时器、自由落体仪、小球、直尺、游标卡尺、计算机等。实验器材准备及操作步骤010203操作步骤1.将光电计时器固定在自由落体仪上，并调整至水平位置。2.将小球放置在自由落体仪的释放装置上，并调整释放装置的高度。实验器材准备及操作步骤3.打开光电计时器，记录小球从静止开始下落到第一次遮挡光线的时间t1，以及从第一次遮挡光线到第二次遮挡光线的时间t2。4.用直尺测量出小球下落的距离h，并用游标卡尺测量小球的直径d。5.将实验数据输入计算机，进行处理和分析。实验器材准备及操作步骤数据采集数据处理数据分析数据采集、处理与分析方法根据实验数据，计算小球下落的加速度g，并利用公式h=1/2gt^2验证自由落体运动的规律。同时，可以通过多次实验取平均值的方法减小误差。将实验数据与理论值进行比较，分析误差来源，并对实验结果进行评估和讨论。通过光电计时器记录小球下落的时间，利用直尺和游标卡尺测量小球下落的距离和小球的直径。误差来源1.空气阻力的影响：由于空气阻力的存在，小球下落的实际加速度会略小于理论值。2.摩擦力的影响：释放装置与小球之间存在摩擦力，会影响小球的初速度。误差来源及减小误差措施误差来源及减小误差措施测量误差：由于直尺和游标卡尺的测量精度有限，会导致测量结果的误差。减小误差措施1.选择密度大、体积小的小球以减小空气阻力的影响。2.对释放装置进行润滑以减小摩擦力的影响。误差来源及减小误差措施0102误差来源及减小误差措施4.进行多次实验取平均值以减小随机误差的影响。3.提高测量精度，使用更精确的测量工具进行测量。04自由落体运动在生活中的应用利用自由落体公式通过测量物体从建筑物顶部或井口自由落下所需的时间，结合自由落体公式h=1/2gt^2，可以计算出建筑物的高度或井的深度。利用比例关系在已知一物体自由落体的时间和高度的情况下，可以利用比例关系推算出另一物体在相同时间内下落的高度，从而间接测量建筑物高度或井深。测量建筑物高度或井深落地时间估算根据自由落体公式，可以推导出落地时间t=sqrt(2h/g)，其中h为物体下落的高度。通过测量物体下落的高度，可以估算出物体落地所需的时间。落地速度估算根据自由落体公式，物体落地的速度v=gt，其中t为物体下落的时间。通过测量物体下落的时间，可以估算出物体落地的速度。估算物体落地时间或速度分析物体运动轨迹和落地位置运动轨迹分析自由落体运动是一种匀加速直线运动，其运动轨迹为一条直线。通过测量物体在不同时刻的位置，可以描绘出物体的运动轨迹，并分析其运动特点。落地位置预测根据自由落体运动的规律，可以预测物体落地的位置。在已知物体初始位置和速度的情况下，结合自由落体公式，可以计算出物体落地的准确位置。05典型例题解析与思路拓展01020304例题1解析例题2解析基础知识应用题举例一物体从某高度自由落下，第1s内下落了5m。求物体开始下落时的高度和落地时的速度。本题考查自由落体运动的基本公式，根据$h=\frac{1}{2}gt^2$和$v=gt$，可求得物体下落的高度和落地时的速度。一物体从高空自由落下，经过5s落地。求物体下落的高度和落地时的速度。本题同样考查自由落体运动的基本公式，但需要注意第1s内下落的距离与总高度之间的关系，根据$h=\frac{1}{2}gt^2$和$v=gt$，可求得物体开始下落时的高度和落地时的速度。例题3解析例题4解析综合性问题解题思路展示一物体从高空自由落下，经过一段时间后，已知下落距离为总高度的$\frac{3}{4}$，求物体还需要下落多长时间才能落地。本题考查自由落体运动的综合应用，需要根据已知条件列方程求解。设物体还需要下落的时间为$t$，根据$h=\frac{1}{2}gt^2$和已知条件列方程求解，可得物体还需要下落的时间。一物体从高空自由落下，经过某点时的速度为$v_1$，再经过相同时间后速度为$v_2$。求物体开始下落时的高度和经过的时间。本题考查自由落体运动的综合应用和运动学公式的灵活运用。根据$v=gt$和已知条件列方程求解，可得物体开始下落时的高度和经过的时间。一物体从高空自由落下，同时另一物体以初速度$v_0$从地面竖直上抛。两物体在空中相遇时，它们的速度大小相等、方向相反。求两物体相遇时离地面的高度和相遇的时间。例题5本题考查自由落体运动和竖直上抛运动的结合问题，需要根据已知条件列方程求解。设两物体相遇时离地面的高度为$h$，相遇的时间为$t$，根据$h=\frac{1}{2}gt^2$和$v=v_0-gt$以及已知条件列方程求解，可得两物体相遇时离地面的高度和相遇的时间。解析创新性问题挑战尝试06课堂小结与课后作业布置自由落体加速度在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用$g$表示。自由落体运动定义物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动规律初速度为0的匀加速直线运动，满足匀变速直线运动的所有规律和推论。关键知识点回顾总结自由落体运动的位移公式：$h=\frac{1}{2}gt^{2}$自由落体运动的速度公式：$v=gt$自由落体运动的推论公式：$v^{2}=2gh$关键知识点回顾总结针对性原则层次性原则多样性原则适量性原则课后作业题目选取原则01020304针对本节课的关键知识点，选取具有代表性的题目，帮助学生巩固所学知识。根据学生的不同水平，选取不同难度的题目，确保每个学生都能在作业中有所收获。选取多种类型的题目，如选择题、填空题、计算题等，以全面考察学生的掌握情况。控制作业量，避免学生负担过重，同时保证学生有足够的时间完成作业。回顾本节课所学内容，评估自己对自由落体运动相关概念和规律的理解程度。知识掌握情况评价在完成课后作