高中物理教案8篇

时间:2023-09-29 11:15:00 教案

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高中物理教案8篇

高中物理教案1

  教学目标

  (一)知识与技能

  1.知道弹力产生的条件。

  2.知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。

  3.知道弹性形变越大弹力越大,知道弹簧的弹力跟弹簧的.形变量成正比,即胡克定律.会用胡克定律解决有关问题。

  (二)过程与方法

  1.通过在实际问题中确定弹力方向的能力。

  2.自己动手进行设计实验和操作实验的能力。

  3.知道实验数据处理常用的方法,尝试使用图象法处理数据。

  (三)情感态度与价值观

  1.真实准确地记录实验数据,体会科学的精神和态度在科学探究过程的重要作用。

  2.在体验用简单的工具和方法探究物理规律的过程中,感受学习物理的乐趣,培养学生善于把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

  教学重点

  1.弹力有无的判断和弹力方向的判断。

  2.弹力大小的计算。

  3.实验设计与操作。

  教学难点

  弹力有无的判断及弹力方向的判断.

  教学方法

  探究、讲授、讨论、练习

  教学手段

  教具准备

  弹簧、钩码、泡沫塑料块、粉笔、烧瓶(内装红墨水瓶塞上面插细玻璃管)、

  演示胡克定律用的铁架台、刻度尺、弹簧、钩码等等.

高中物理教案2

  一、教学目标

  【知识与技能】

  1、知道常见的形变,了解物体的弹性;

  2、知道弹力产生的条件;

  3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,能在力的示意图中画出它们的方向。

  【过程与方法】

  通过探究弹力的存在,能提高在实际问题中确定弹力方向的能力,体会假设推理法解决问题的巧妙。

  【情感态度与价值观】

  观察和了解形变的有趣现象,感受自然界的奥秘,感受学习物理的乐趣,建立把物理学习与生活实践结合起来的习惯。

  二、教学重难点

  【重点】

  弹力产生的条件及弹力方向的判定

  【难点】

  接触的物体是否发生形变及弹力方向的确定

  三、教学过程

  环节一:导入新课

  教学一开始前,给每个学生小组分发弹簧和尺子,让每个小组试着把玩这些物件,如用力拉或压弹簧,用力弯动尺子等。在操作过程中思考被拉或压的弹簧,弯动的尺子的有什么共同点是什么?大家可否试着举出生活中其他的一些诸如这个弹簧和尺子的`例子?

  物体的形状都发生了改变。由此引入物体的形态发生了变化是源于物体都受到了力的作用,这种力就是今天要学习的弹力。

  环节二:新课讲授

  (一)弹性形变和弹力

  概念:物体在力的作用下形状或体积的改变叫做形变。

  提问:刚才举的那些例子都很容易观察到,如果一本书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?

  学生会产生疑惑分歧,但教师此时可以不用详解,而是做现场演示实验1,让学生观察用手挤压时XX形变(双手握住注满红墨水的烧瓶,用力挤压底部。上插玻璃管中的红墨水液面上升。)

  为了让学生有更直观深刻的印象,也会用视频播放演示实验2:桌面微小形变的激光演示(在一个大桌上放两个平面镜M和N,让一束光依次被这两面镜子反射,最后射在刻度尺上形成一个光点。用力压桌面,观察刻度尺上光点位置的变化。)

  学生观察后思考:通过上面的实验,我们观察到什么样的实验现象?我们用了什么样的方法?那书放在桌面上,书和桌面发生形变了没有?

  分析得出:通过微观放大的方法观察,我们发现原来不容易观察的瓶子和桌面也发生了形变。

  归纳:由此我们可以想到一切物体都可以发生形变,形变分为很多种类,有些物体在形变后能够恢复原状,这种形变叫做弹性形变。

  提问:发生弹性形变的物体是不是在所有的情况下都可以恢复原状呢?请举例说明?

  学生能举出有时弹簧拉得过长就恢复不了原状。指出:如果形变过大,超过一定的限度,撤去作用力后物体不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。

  根据前面的铺垫,总结弹力的概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫做弹力。例举蹦床的例子说明。

  (二)几种弹力的方向

  教师在黑板上画出书与桌面之间的相互作用力,与学生一起分析之间的相互作用关系,指出书对桌面的压力和桌面对书的支持力都是弹力。

  举出实例:给出吊灯图片,做出分析。以灯为研究受力对象,链子指向链子收缩的方向吊住吊灯,链子发生形变。链子被拉长,就要企图恢复形变。这里施力物体——链子,受力物体——灯。这时候链子对灯的拉力的方向是——竖直向上,指向链子收缩的方向。

  做出总结:弹力方向——施力物体形变恢复的方向;与施力物体形变方向相反。压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向受力物体,绳的拉力总是沿着绳子指向绳收缩的方向。

  环节三:巩固提高

  给出如下三个图片,要求学生画出弹力的示意图。

  归纳总结:

  三种接触情况下弹力的方向:

  (1)面面接触,垂直于接触面指向被支持的物体

  (2)点面接触,垂直于接触面指向被支持的物体

  (3)点点接触,垂直于接触点的切面指向被支持物体。

  环节四:小结作业

  小结:师生归纳弹力的相关知识点。

  作业:预习后面胡克定律,了解弹力大小的特点。

  四、板书设计

  五、教学反思

高中物理教案3

  一、教学目标

  知识与技能:

  1、理解力的分解概念。

  2、知道力的分解是合成的逆运算,并知道力的分解遵循平行四边形定则。

  3、学会按力的实际作用效果分解力。

  4、学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。

  过程与方法:

  1、通过生活情景的再现和实验模拟体会物理与实际生活的密切联系。

  3、通过对力的实际作用效果的分析,理解按实际作用效果分解力的意义,并感受具体问题具体分析的方法。情感、态度与价值观:

  1、通过联系生活实际情景,激发求知欲望和探究的兴趣。

  2、通过对力的分解实际应用的分析与讨论,养成理论联系实际的自觉性,培养解决生活实际问题的能力。

  二、教学重点难点

  教学重点:理解力的分解的概念,利用平行四边形定则按力的作用效果进行力的分解。

  教学难点:力的实际作用效果的.分析。

  三、教学过程

  (一)引入:

  1、观察一幅打夯的图片,分析为什么需要那么多人一起打夯。

  2、模拟打夯,指出用多个力的共同作用来代替一个力的作用的实际意义,突出等效替代的思想。

  3、引出力的分解的概念:把一个力分解成几个分力的方法叫力的分解。

  (二)一个力可分解为几个力?

  由打夯的例子可以看出一个力的作用可以分解为任意几个力,最简单的情况就是把一个力分解为两个力。

  (三)一个力分解成两个力遵循什么规则?

  力的分解是力的合成的逆运算,因此把一个力分解为两个分力也遵循平行四边形定则。

  (四)力的分解实例分析

  以一个力为对角线作平行四边形可以作出无数个平行四边形,因此把一个力分解为两个力有无数组解,但如果已知两个分力的方向,那力的分解就只有唯一解了。如何确定两个分力的方向呢?在解决实际问题时要根据力的实际作用效果确定分力的方向。

  一、斜面上重力的分解

  [演示]用薄塑料片做成斜面,将物块放在斜面上,斜面被压弯,同时物块沿斜面下滑.

  [结论]重力G产生两个效果:使物体沿斜面下滑和压紧斜面.

  [分析]重力的两个分力大小跟斜面的倾斜角有何关系?

  [结论]通过作图和实验演示可看出倾角越大,下压分力越小而下滑分力越大。

  [问题]游乐场的滑梯为什么倾角很大?山路为什么要修成盘山状?

  [分析]斜面倾角越大,使物体下滑的力越大,物体越容易下滑,故公园滑梯倾角较大,但山路若直接从山脚往山顶修,则倾角太大,车辆上坡艰难而下坡又不安全,是不可行的,修成盘山状则可解决这个问题。

  二、直角支架所受拉力的分解

  [实验模拟]同学甲用一手撑腰,同学乙用力向下拉甲同学的肘部,让同学谈体会,即分析向下拉肘部的力产生的作用效果。

  [实验演示]在支架上挂一重物,观察橡皮膜的变化,分析重物对支架的拉力产生的作用效果。

  [分析]支架所受拉力一方面挤压水平杆,另一方面拉伸倾斜杆。

  [分解]按效果分解拉力并作出平行四边形法。

  三、劈木柴刀背上力的分解

  [观察图片]为什么一斧头下去,木桩被劈开了?作用在斧头上的力实际产生了什么效果?

  [小实验]同学甲双手合十,同学乙用一只手试图从甲的两手中间劈下去,体会手上的感觉。

  [分析]乙同学的手向两侧挤压甲同学的两只手,因此刀背上的力的作用效果也是使得刀的两个侧面去挤压木柴。

  [分解]按力的作用效果分解刀背上的力,作出平行四边形,并比较分力与合力的大小关系。

  [思考]由生活经验可知砍柴的刀越锋利越容易把柴劈开,为什么?分析分力大小跟分力夹角的关系。

  [体验]通过小实验体会在合力一定的情况下,分力大小随其夹角变化而变化的规律:

  ○用一根羊绒线,中间吊一个砝码,观察当抓住线的两手距离不断增大时线有何变化。

  ○用两个弹簧秤共同拉一个砝码,拉的夹角逐渐增大,观察弹簧秤示数的变化。

  [规律总结]在合力一定的情况下,对称分布的两个分力的夹角越大,分力越大。

  [应用]

  ○如何把陷进泥潭的汽车拉出来?

  ○如何移动一只很重的箱子?

  (五)小结:

  1、知道什么叫力的分解

  2、知道力的分解遵循平行四边形定则

  3、掌握在解决实际问题时按力的实际作用效果分解的方法。

高中物理教案4

  课 题:碰撞

  教学目标:

  1、使学生了解碰撞的特点,物体间相互作用时间短,而物体间相互作用力很大。

  2、理解弹性碰撞和非弹性碰撞,了解正碰、斜碰及广义碰撞散射的概念。

  3、初步学会用动量守恒定律解决一维碰撞问题。

  重点:

  强性碰撞和非弹性碰撞

  难点:

  动量守恒定律的应用

  教学过程:

  1、碰撞的特点:

  物体间互相作用时间短,互相作用力很大。

  2、弹性碰撞:

  碰撞过程中,不仅动量守恒、机械能也守恒,碰撞前后系统动能之和不变

  3、非弹性碰撞

  碰撞过程中,仅动量守恒、机械能减少,碰撞后系统动能和小于碰撞前系统动能和,若系统结合成一个整体,则机械能损失最大。

  4、对心碰撞和非对心碰撞

  5、广义碰撞散射

  6、例题

  例1、在气垫导轨上,一个质量为600g的滑块以15cm/s的速度与另一个质量为400g、速度为10cm/s方向相反的'滑块迎面相撞,碰撞后两个滑块并在一起,求碰撞后的滑块的速度大小和方向。

  例2、质量为m速度为υ的A球跟质量为3m静止的B球发生正碰。碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此,碰撞后B球的速度允许有不同的值。请你论证:碰撞后B球的速度可能是以下值吗?

  (1)0.6υ(2)0.4υ(3)0.2υ。

  7、小结:略

  8、学生作业P19 ③⑤

高中物理教案5

  教学目标

  知识目标

  (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系。

  (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式。

  (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律。

  (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系。

  (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题。

  能力目标

  通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力。

  情感目标

  培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯。

  教材分析

  1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系。

  2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式、

  3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性。

  教法建议

  1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小。

  2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义。

  3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式。

  教学重点:

  牛顿第二定律

  教学难点:

  对牛顿第二定律的理解

  教学过程:

  示例:

  一、加速度、力和质量的关系

  介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的`前题下,讨论力和加速度的关系;再研究在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系、介绍实验装置及实验条件的保证:在砝码质量远远小于小车质量的条件下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力、介绍数据处理方法(替代法):根据公式可知,在相同时间内,物体产生加速度之比等于位移之比、

  以上内容可根据学生情况,让学生充分参与讨论、本节书涉及到的演示实验也可利用气垫导轨和计算机,变为定量实验。

  二、牛顿第二运动定律(加速度定律)

  1、实验结论:物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

  2、力的单位的规定:若规定:使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N、则公式中的=1。(这一点学生不易理解)

  3、牛顿第二定律:

  物体的加速度根作用力成正比,跟物体的质量成反比、加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。

高中物理教案6

  教学目标

  1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点。

  2、知道现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象。

  3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水现象,认识条件及干涉现象的特征。

  教学建议

  本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用。学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方。干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱。

  为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?

  因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样。而是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.

  请教师阅读下表:

  项目

  备注

  概念

  频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象是波特有的现象。

  产生稳定干涉条件

  (1)两列波的频率相同;

  (2)振动情况相同.

  产生的原因

  波叠加的结果

  教学设计

  示例教学重点:

  波的叠加及发生的条件。教学难点:对稳定的图样的理解。教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验。

  一、观察现象:

  ①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播。现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播

  ②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加。以后仍按原来的方式传播,是独立的。

  1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加。教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

  结合图下图解释此结论。

  解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了。)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域。

  波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。(让学生来说明原因)

  问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?

  总结:波源1和波源2的周期应相同。

  观察现象:

  ③水槽中的水。对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。

  详细解释教材中给出的'插图,如下图所示。在解释和说明中,特别应强调的几点是:

  ①此图是某时刻两列波传播的情况;

  ②两列波的频率(波长)相等;

  ③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;

  ④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。

  让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:

  (教师板书)频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫,形成的图样叫做图样。

  请学生反复观察水槽中的水,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。

  最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。

  问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加。任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)

  总结:干涉是波特有的现象。

  二、应用

  请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象,举例说明:

  例1、水现象。

  例2、声现象。

  三、课堂小结

高中物理教案7

  教学目的:

  1、了解电能输送的过程。

  2、知道高压输电的道理。

  3、培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。

  教学重点:培养学生把物理规律应用于实际的能力和用公式分析实际问题的能力。

  教学难点:高压输电的道理。

  教学用具:电能输送过程的挂图一幅(带有透明胶),小黑板一块(写好题目)。

  教学过程:

  一、引入新课

  讲述:前面我们学习了电磁感应现象和发电机,通过发电机我们可以大量地生产电能。比如,葛洲坝电站通过发电机把水的机械能为电能,发电功率可达271。5万千瓦,这么多的电能当然要输到用电的地方去,今天,我们就来学习输送电能的有关知识。

  二、进行新课

  1、输送电能的过程

  提问:发电站发出的电能是怎样输送到远方的呢?如:葛洲坝电站发出的电是怎样输到武汉、上海等地的呢?很多学生凭生活经验能回答:是通过电线输送的。在教师的启发下学生可以回答:是通过架设很高的、很粗的高压电线输送的。

  出示:电能输送挂图,并结合学生生活经验作介绍。

  板书:第三节 电能的输送

  输送电能的过程:发电站→升压变压器→高压输电线→ 降压变压器→用电单位。)

  2、远距离输电为什么要用高电压?

  提问:为什么远距离输电要用高电压呢?学生思考片刻之后,教师说:这个实际问题就是我们今天要讨论的重点。

  板书:(高压输电的道理)

  分析讨论的思路是:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失

  讲解:输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。列举课本上的一组数据。电流通过很长的导线要发出大量的.热,请学生计算:河南平顶山至湖北武昌的高压输电线电阻约400欧,如果能的电流是1安,每秒钟导线发热多少?学生计算之后,教师讲述:这些热都散失到大气中,白白损失了电能。所以,输电时,必须减小导线发热损失。

  3、提问:如何减小导线发热呢?

  分析:由焦耳定律 ,减小发热 ,有以下三种方法:一是减小输电时间 ,二是减小输电线电阻 ,三是减小输电电流 。

  4、提问:哪种方法更有效?

  第一种方法等于停电,没有实用价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式可以看出。第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法了也是很有效的。

  板书结论:(A:要减小电能的损失,必须减小输电电流。)

  讲解:另一方面,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。

  板书:(B:输电功率必须足够大。)

  5、提问:怎样才能满足上述两个要求呢?

  分析:根据公式 ,要使输电电流 减小,而输送功率 不变(足够大),就必须提高输电电压 。

  板书:(高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。)

  变压器能把交流电的电压升高(或降低)

  讲解:在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。

  讨论:高压电输到用电区附近时,为什么要把电压降下来?(一是为了安全,二是用电器只能用低电压。)

  板书:(3。变压器能把交流电的电压升高或降低)

  三、引导学生看课本,了解我国输电电压,知道输送电能的优越性。

  四、课堂小结:

  输电过程、高压输电的道理。

  五、作业布置:

  某电站发电功率约271。5万千瓦,如果用1000伏的电压输电,输电电流是多少?如果输电电阻是200欧,每秒钟导线发热损失的电能是多少?如果采用100千伏的高压输电呢?

  探究活动

  考察附近的变电站,学习日常生活中的电学知识和用电常识。

  了解变压器的工作原理

  调查生活中的有关电压变换情况。

  调查:

  在电能的传输过程中,为了减小能量损耗而采用提高电压的方法,可是在提高电压后相应的对一些设备的要求也会提高,请调查在高压输电和低压输电过程中的投入产出比。

高中物理教案8

  名师导航

  ●重点与剖析

  一、自由落体运动

  1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.

  思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

  在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.

  在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.

  2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

  (1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.

  (2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.

  3.自由落体运动的特点

  (1)v0=0

  (2)加速度恒定(a=g).

  4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.

  二、自由落体加速度

  1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.

  2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

  3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.

  4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

  规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.

  三、自由落体运动的运律动规

  因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

  1.速度公式:v=gt

  2.位移公式:h= gt2

  3.位移速度关系式:v2=2gh

  4.平均速度公式: =

  5.推论:Δh=gT2

  ●问题与探究

  问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

  探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的`加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.

  问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

  探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.

  问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

  探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.

  ●典题与精析

  例1 下列说法错误的是

  A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

  B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快

  C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

  D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

  精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动.

  答案:ABCD

  例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

  精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得.

  答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:

  vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/s

  h= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.

  绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

  例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)

  精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= ggt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.

  答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:

  h= gt2 ①

  h-25= g(t-1)2 ②

  由①②解得:h=45 m,t=3 s

  所以,物体从离地45 m高处落下.

  绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量

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