2020-2021学年4 自由落体运动作业课件ppt

这是一份2020-2021学年4 自由落体运动作业课件ppt，共21页。PPT课件主要包含了学习目标，基本公式，当堂检测等内容，欢迎下载使用。
任务1：暴露前概念，引起认知冲突．任务2：认识影响落体运动的因素．任务3：利用打点计时器探究自由落体运动．任务4：认识自由落体加速度并推导自由落体运动的规律．任务5：运动自由落体运动的规律解决简单问题．
问题情境：将纸巾卷成筒状(长约9cm)，手握纸筒放手后要求学生接住(如图1所示);再同样地将相同长度的糖罐放手后，要求学生接住(如图2所示)
任务1：暴露前概念，引起认知冲突
1.为什么能够接住纸巾，而接不住糖罐?
2.你认为影响物体下落快慢的因素有哪些？
纸巾下落得慢，糖罐下落得快
问题情境：比较一块较大较重的石头与一块较小较轻石头的下落快慢
1.按照亚里士多德的观点，你认为一块大石头与一块小石头，谁下落的速度大?
2.如果大石头比小石头下落快，那把两块石头捆在一起时，它们下落的速度是否更快?从相互影响(作用)的角度看，还是这个结论吗?
一般认识：大石头下落快
从相互作用角度，大石头和小石头捆在一起，下落快慢应该介于两者之间
大石头和小石头下落一样快
3.要不出现上述矛盾的结论，你认为正确的假设是怎样的?
4.为什么生活中有许多人认为重的物体下落快?
正常情况下，物体除受重力外，还受到阻力的作用
任务2：认识影响落体运动的因素
问题情境：未抽气的牛顿管里，羽毛与铁片的下落(图3)，比较下落快慢．演示抽气后的牛顿管里，羽毛与铁片的下落(图4)，比较下落快慢(利用运动相机拍摄慢动作视频，学生可在慢动作视频中观察)。
1.抽气后，羽毛与铁片不受空气阻力做同样的运动，这个运动称为自由落体运动．自由落体运动是怎样的运动?遵循怎样的规律?
2.大家猜想是匀变速运动，如何证明?需要哪些器材?
只在重力作用下，初速度为0的运动遵循初速度为0的匀变速直线运动的规律
可以通过连接纸带，用打点计时器打出的纸带来分析物体的运动情况
例［多选］下列说法正确的是（　　）A.初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B.仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动才是自由落体运动D.当空气阻力可以忽略不计时，物体从静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动
解析：A、B错，C对：自由落体运动的条件：（1）只受重力，（2）初速度v0=0。D对：若空气阻力可以忽略不计，物体由静止自由下落可以当成自由落体运动来处理。
【误区警示】　（1）物体只在重力的作用下、初速度为零的运动才是自由落体运动。（2）自由落体运动在地球上并不存在，是一种理想化模型。当阻力远小于物体重力时，且初速度为零，物体的运动可以当成自由落体运动来处理。
任务3：利用打点计时器探究自由落体运动
1.物体下落过程中受到哪些阻力?
2.为减小阻力，实验中如何选择重物?如何安装打点计时器?如何释放重物?
3.根据纸带，如何判断重物下落是否做匀变速直线运动?
空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦阻力
选择质量较大，体积较小的重物，如重锤竖直安装，释放时重物不要摆动
根据相邻时间内的位移差是否为恒量来判定
4.如何根据纸带测量重物的瞬时速度?
5.作出物体下落的v－t图象，如何通过图象得到物体下落的加速度?
6.为什么选择不同重物的小组得到的加速度也基本相同?具有普遍意义的加速度应该给它取个什么名字?
任务4：认识自由落体加速度并推导自由落体运动的规律
问题情境：通过大量精确研究发现同一地点自由体的加速度是一个定值，称之为重力加速度，方向竖直向下。观察和比较图10中不同地点重力加速度．
1.根据图中重力加速度的数据分布，哪个地方最大，哪个地方最小？
2.不同地方的重力加速度方向都相同吗？
3.重力加速度的大小与哪些因素有关？
4.你能写出自由落体运动x－t、v－t、x－v公式吗(重力加速度用g表示)?
不同地点，差别不大，赤道处最小，两极最大
不相同，方向都是竖直向下
与纬度和离地面的高度有关
任务5：运用自由落体运动的规律解决简单问题
问题情景：糖罐放手后，你是否能接住呢？树叶下落。
1.若已知人的反应时间一般为0.15s～0.4s．而罐子的长度为9cm，请通过估算说明:为什么课前做小游戏的同学总是抓不住罐子?
2.秋日，树叶纷纷落下枝头，其中有一片梧桐叶从高为5m的枝头自静止落至地面，所用时间可能是A．0.1s B．0.5s C．1s D．3s
例 一质点从距离地面80 m的高度自由下落，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：（1）质点落地时的速度；（2）下落过程中质点的平均速度；（3）最后1 s内质点的位移大小。
一 自由落体运动的推论
1.概念将物体以某一初速度v0竖直向上抛出，物体只在重力作用下所做的运动就是竖直上抛运动。竖直上抛运动和自由落体运动一样，都是只在重力作用下的运动，加速度为g，所不同的是竖直上抛运动具有竖直向上的初速度，自由落体运动没有初速度。因此，竖直上抛运动也是匀变速直线运动。2.竖直上抛运动的性质初速度v0≠0、加速度a=-g的匀变速直线运动（通常规定初速度v0的方向为正方向）。3.竖直上抛运动的规律
4.竖直上抛运动的基本特点因为在竖直上抛运动中，下落过程的运动是上升过程的逆运动，所以二者具有对称性。（1）物体上升和下降过程中经过同一位置时速度等大、反向，位移相同。（2）物体上升和下降过程中经过相同两点间的距离所用时间相等。5.竖直上抛运动的处理方法（1）分段法：上升阶段是a=-g、v末=0的匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动。（2）整体法：将全过程看成初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动，可直接应用匀变速直线运动的规律，但必须注意方程的矢量性。习惯上取v0的方向为正方向，则v>0 时正在上升，v