人教版2019学年物理必修 第一册2.4 自由落体运动 课件（20张ppt） 教案

4 自由落体运动 教学目标 1．认识自由落体运动的特点和规律；会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。 2．通过分析，归纳出自由落体运动的速度，位移公式，培养分析、推理、综合的能力。 3．通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点；通过实验探究自由落体运动加速度的大小。 4.培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。 教学重点及难点 教学重点：掌握自由落体运动的规律。 教学难点：通过实验得出自由落体运动的规律。 课前准备 多媒体课件、牛顿管、硬币、天平、小纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带，重物(两个质量不同)等。 教学过程 1、 引入新课 让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个物体下落得快？ 学生答：重的快！ 师：你和亚里士多德的观点是一样的！ （若学生答一样快，在教室内拿两张同样大小的纸，将其中一张揉成一个团。让纸团和另一张纸在同样的高度落下，看看哪一个下落得快？ 重的物体下落快这一论断符合人们的常识，在历史上有两千多年的时间里，人们都是这样认为的。在古希腊，有一位学者伟大的哲学家、科学家和教育家叫亚里士多德） 师：亚里士多德是古代先哲，堪称希腊哲学的集大成者。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物，恩格斯称他是“古代的黑格尔”。 亚里士多德认为物体下落的快慢轻重跟它的有关，重的物体下落快。他的这一论断符合人们的常识，以至其后两千年的时间里，大家都奉为经典。 但是，在16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略，对亚里士多德的论断表示了怀疑。 二、讲授新课 （一）自由落体运动 1.研究轻重不同的物体下落快慢 在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不少情况下是不同的。从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落吗? 提出问题： （1）重的物体一定下落得快吗? （2）你能否证明自己的观点? (实验探究) 猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗? (实验)： （1）取两枚相同的硬币和两张与硬币表面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。 （2）从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以看到硬币比纸片下落得快，说明质量大的下落得快。 （3）两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，观察到卷紧的纸团比纸片下落得快，说明质量相同时体积小的下落得快。 （4）将一枚硬币与已经粘贴了纸片的硬币从同一高度同时释放，观察到一样快，说明体积相同质量不同时下落一样快。 一块面积较大的硬纸板、一个小软木塞，分别放到已调平的托盘天平的两个盘中，可以看出纸板比软木塞重，从同一高度同时释放它们，软木塞比纸板下落得快。说明在特定的条件下，质量小的下落得会比质量大的还快。 结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关。 (实验演示) “牛顿管”的实验 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢．将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同。 做牛顿管对比实验要注意： （1）抽气达到一定的真空度时，应先关闭牛顿管阀门，然后再停止泵的运转。 （2）先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽真空的牛顿管中同时下落，它们几乎同时落到管底。 （3）打开进气阀，让学生注意听到进气的声音，看羽毛被气流吹起的现象，再让学生观察羽毛、软木塞或金屑在有空气的牛顿管中同时下落，它们的下落快慢差别很大。 （4）实验时，勿使金属片压在羽毛上，以免不抽气时出现同时下落的现象。 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 2.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，叫做自由落体运动。 条件: ①只受重力（或空气阻力相对重力可忽略）；②初速度v0 = 0。 师：在地球表面附近从高处下落的物体，事实上都受到空气阻力的作用，因此，严格地说，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动。但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动。例如，对于实心金属球、石块等，在它们运动速度不大的情况下，可以忽略空气阻力的影响，把它们的自由下落看成自由落体运动，若它们从非常高的地方自由下落，当它们的速度增大到一定程度，空气阻力不能忽略，它们运动的全过程就不能看成自由落体运动。而对于另外一些物体如一团棉花或纸片从空中静止下落时，与重力相比，空气阻力的影响太大不能忽略，它们的运动就不能看作自由落体运动处理。 3.自由落体运动是什么性质的运动？ [实验探究] 按照教材装置做实验，将一系有纸带的重物从