【本讲教育信息】
一. 教学内容：
自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结
二. 学习目标：
1、重点掌握自由落体运动的规律特点。
2、了解在探究自由落体运动问题过程中所展现的物理思想。
3、归纳与总结自由落体问题中的各类习题类型并提出相应的解法。
本部分知识点在高考中的地位：本部分知识点可以以单独的知识点命题，以选择题的形式出现，同时自由落体运动模型还可以和其它的运动模型如竖直上抛运动等模型进行复合，构成复杂物理情景模型的过程片断，如2005年的全国Ⅰ卷以计算题的形式出现。
三. 重难点解析：
1、自由落体运动问题探究过程中所展现出的物理思想：
（1）自由落体运动是一种非常重要的运动形式，研究自由落体运动，我们运用了物理学中的理想化方法，从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动。
（2）探究自由落体运动的过程中运用了归谬法，即理论推导的一种重要方法。
2、自由落体运动的特点及规律：
（1）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。
（2）特点：
①初速度v0=0
②受力特点：只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可忽略不计。
③加速度中重力加速度g, 其大小不变，方向始终向下。
④运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
（3）自由落体运动的规律：自由落体运动可以看成是匀变速直线运动在v0=0，a=g时的一种特例，因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般公式得出：
规律方法总结：
①速度公式：
②下落高度：
③下落时间
④落地速度
⑤在连续相等的时间（T）内的位移之差为一恒定值，即
⑥某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即
⑦某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度的关系是：
⑧1s末、2s末、3s末……瞬时速度之比为
⑨第1s内，第2s内，第3s内…的位移之比为
⑩前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为
S1∶S2∶S3∶……∶S n=12∶22∶32∶……∶n2
通过连续相同位移所用时间之比为
t1∶t2∶t3∶ (1)
【典型例题】
问题1、注意弄清自由落体运动的特点。
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
例1 自由下落的物体，在落地前的最后1s内下落了25m，问此物体是从离地面多高的地方开始下落的？（g=10m/s2）
要求同学们从多角度全方位思考本题的各种解法。
解析：解法一：
设下落总时间为（t＋1）s，运动情况如图所示
由得
又由，得t=2s
故物体下落的高度为
解法二：由位移公式，
有，
而BC距离为
即
得t=2s，故
解法三：因为，，h=25m
由公式，得
解得t=2s
所以
解法四：根据得
由题意有
即，解得
解法五：根据，有
又根据，有
得t=2s，则
解法六：平均速度
，而
所以，解得t=2s，则
解法七：根据
对最后1s而言，
所以，，，
解法八：根据初速度为零的匀加速直线运动的规律应有
自由落体运动的物体在第1s内的位移为
，，n=3，即第3s内下落25m
解法九：运用v-t图象如图所示，梯形abcd的面积的数值等于最后1s内的位移的值
ab=gt，cd=g（t＋1）
∴
解得t=2s，
答案：45m
变式：
考题3：屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：
（1）此屋檐距地面多高？
（2）滴水的时间间隔是多少？
解析：解法一：
由公式得：
第2滴水的位移①
第3滴水的位移②
由题意知③
解①②③得T=0.2s
则屋檐高
解法二：比例法
由图示可知：连续相邻水滴之间间距从上到下依次是x:2x:5x:7x
由题意知：窗高为5x，则5x=1，x=0.2m
屋檐高：
由得滴水的时间间隔T为：
解法三：平均速度法
设滴水间隔为T，则雨滴经过窗子过程中的平均速度为
据知，雨滴2.5T的速度
由于，故有，解得T=0.2s
则
答案：（1）0.2s （2）3.2m
问题2、“落尺”类问题分析：
例2 如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B以下h处，有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，求：
（1）直杆下端B穿过圆筒的时间是多少？
（2）整个直杆AB穿过圆筒的时间是多少？
解析：（1）直杆下端B穿过圆筒
由B下落到C点（自由下落h）起到B下落到D点（自由下落h＋b）止
由，求得
由B下落到C所需时间：
B下落到D点所需时间：
（2）整个直杆AB穿过圆筒
由B下落到C点（自由下落h）起到A下落到D点（自由下落h+a+b）为止
整个直杆AB穿过圆筒的时间是
变式：
（3）楼顶处一根直杆经过某一窗户所需时间
例3 如图所示，一根长为L的直杆由A点静止释放，问它经过距A点为h的高为△h 的窗户BC的时间△t。
解析：由题图可知
问题3、滴水法测定重力加速度类习题分析：
原理分析：
滴水法测定重力加速度g
找一个自来水龙头，反复耐心地调整阀门的大小，使水滴从阀门落下来的时间正好等于阀门口形成一滴水的时间间隔，即使得第一滴水落地时第二滴水恰好从阀门开始下落。为了便于测量，可让水滴滴到一个倒扣过来的金属盘子上，这样水滴滴到盘子上的响声比较清脆。阀门离盘子的距离不要太近，太近了不容易区别两次滴水的时间间隔，然后测出n（可取100）
滴水落下的总时间T，则每滴水下落的时间为；测出水滴下落的高度h，代入公式
中，即可算出g的值。
用这一方法测定的重力加速度数值是近似的，但实验方法比较巧妙而且简单。
例4 滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时，后一滴水恰好离开水龙头，测出听到n次水击盘的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度h，即可算出重力加速度。
（1）设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s，声速为340m/s，为能区别出水滴击盘的声音，甲同学认为水龙头距人耳的距离至少应达34m远，乙同学认为水龙头距盘子距离至少应达34m远。你认为他们的看法对吗？
（2）请推导出用此滴水法测定重力加速度的计算式。
解析：（1）按实验要求，使我们听到前一滴水滴到盘子上的声音时，后一滴水恰好离开水龙头，若忽略声音传播的时间，则相邻两次滴水声间隔的时间即为水滴下落的时间。由
此可见，人耳应靠近声源，即靠近盘子，由，而0.1s，所以=4.9cm，即水龙头距盘子的距离至少应达4.9cm，两位同学的看法都是不正确的。
（2）由于听到n次水击盘声的总时间为t，则相邻两次滴水声间的时间间隔△t=t/(n－
1)。由，可得，这就是用滴水法测定重力加速度的计算式。
答案：（1）不正确（2）
变式1：
调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？
分析与解：设两个水滴间的时间为T，如图所示，根据自由落体运动规律可得：
,
所以求得：此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为，当地的重力加速度g=.
变式2：
某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处。有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零）在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所示，右边数值的单位是cm）。要想出现这一现象，所用光源应为光源，滴水时间间隔必为 s.光源闪光频率为 Hz（取g=10m/s2）
答案：时间间隔；频闪；；
总结本节内容。
【模拟试题】（答题时间：15分钟）
1. 关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）
A. 上升过程是减速运动，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大
B. 上升时加速度小于下降时加速度
C. 在最高点时，速度、加速度都为零
D. 无论上升过程还是下降过程，物体的加速度均为重力加速度
2. 下面关于自由落体运动的说法正确的是（）
A. 物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B. 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
C. 从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动
D. 从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动
3. 某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取g=10m/s2）（）
A. 2m/s
B. 4m/s
C. 6m/s
D. 8m/s
4. 在高空自由释放甲物后，经过时间T再以初速v0竖直下抛乙物。在甲、乙两物体着地之前，关于甲相对于乙的速度，以下说法哪项正确（）
A. 越来越大
B. 越来越小
C. 保持不变
D. 要看T和v0的值才能决定速度变大或变小
5. 一根长度一定的绳子两端各拴一个物体，你手拿住上面的物体在二楼阳台外侧由静止释放，两物体先后落到地面的时间差为t1，若你在五楼阳台同样静止释放，两物体先后落到地面的时间差为t2，则（）
A. B. C. D. 无法确定
6. 物体甲的质量是乙的2倍，物体甲从H高处、乙从2H高处同时自由落下，在它们均未着地的过程中，以下说法正确的是（）
A. 下落过程中，物体甲的加速度比乙的大
B. 下落过程中，同一时刻物体甲的速度比乙的大
C. 下落1s后，它们的速度相等
D. 各自下落1m时，它们的速度相等
7. 甲、乙两球从同一高处相隔1s先后自由下落，在下落过程中（）
A. 两球速度始终不变
B. 两球速度差越来越大
C. 两球距离始终不变
D. 两球距离越来越大
8. 一矿井深为125m，在井口每隔相同的时间间隔落下一小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好达到井底，则相邻两个小球开始下落的时间间隔为多少，这时第9个小球与第7个小球相距多少米？（g取10m/s2）
9. 小石块A自塔顶自由下落2m时，小石块B从塔顶下距塔顶8m处自由下落，两石块同时落地，求塔高是多少？（g取10m/s2）
【试题答案】
1、D
2、BD
3、B
4、C
5、B
6、CD
7、AD
8、15m
9、12.5m
自由落体运动 典型例题： 2 例 1 从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s ，求：（1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移； 解析由h=500m 和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移．最后1s 内的位移是下落总位移和前（n—1）s 下落位移之差． 1 [ 解]（1）由h = gt2，得落地时间： 2h 2× 500 t s 10s g 10 （2）第1s 内的位移： 1 2 1 2 h1gt12× 10× 12 5m 1 2 1 2 因为从开始运动起前9s 内的位移为： 1 2 1 2 h9 2gt29 2×10×92m 405m 所以最后1s 内的位移为： h10=h-h 9=500m-405m=95m （3）落下一半时间即t'=5s ，其位移为 121 h5 2gt' 2× 10×25m 125m 说明根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s 内的位移h1=5m，可直接用比例关系求出最后1s 内的位移，即 h1∶h10=1∶19 ∴ h 10=19h1=19× 5m=95m 同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比：
22 ht/2 ∶ht =1 ∶2 =1∶ 4
11 h t/2 h t ×500m 125m 44 例 2 一个物体从H 高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落所用的总时间T 和高度H是多少取g=9．8m/s2，空气阻力不计． 解析根据题意画出小球的运动示意图（图1）其中t=4s ，h=196m ． 解方法 1 根据自由落体公式 式（1）减去式（2），得 h gTt 21gt2， h 1 gt 2 2 gt 1 196 × 9.8×16 2 2 7s， 9.8×4 H 1 gT2 1×9.8×72 m 2401. m. 22 方法 2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s 内的平均速度为h 196 v m /s 49m / s. t4 因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最后时的瞬时速度为 v't v 49m /s. 由速度公式得下落至最后2s 的时间H高 2s
《自由落体运动》教学设计 一、课程分析 1．本节课使用的教材是《普通高中课程标准实验教科书物理（必修1）（人民教育出版社）》,教学的内容是第二章第5节关于自由落体运动的内容。 2．教学内容(教学重点、难点、关键) （1）自由落体运动的研究历程中体现出来的科学研究方法。 （2）对自由落体运动规律的实验探究过程。 （3）运用自由落体运动的规律解决简单问题。 二、学情分析 1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高。 2.本节课从人类对自由落体运动的认识历史引入,重点介绍亚里士多德、伽利略的研究方法,强调对自由落体运动的理解,以期学生对自由落体运动有全面、清楚的认识。 3.两位科学家在研究自由落体运动中做出了杰出的贡献,讲课时展示他们的研究成果及对他们的评价,这样既可以培养学生热爱科学的思想,又可以活跃课堂气氛。 三、设计理念 本节课从生活实践出发，结合学生在实际生活中的观察，初步了解自由落体运动，并通过对两位科学家对自由落体运动的研究，结合伽利略的理想实验，得出自由落体运动的特点。接着，通过实验让学生自主探究自由落体运动所遵循的规律。通过学生对自由落体运动规律的理解加以训练，让学生初步接受自由落体运动的规律，最后，在学生深入了解和掌握了自由落体运动的规律后，通过回扣课堂游戏，使学生对自由落体运动的规律加以巩固和提高。 四、学习目标 1. 知识与技能： (1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。 (2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。 2.过程与方法：
高一物理自由落体运动同步练习题及答案 题号一、选择 题 二、填空 题 三、实验, 探究题 四、计算 题 总分 得分 一、选择题 11、取一根长2 m 左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．在线的一端系上第一个垫圈，隔12 cm 再系一个，以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm，如图所示，站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内．松手 后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫 圈 ( ) A．落到盘上的声音时间间隔越来越大 B．落到盘上的声音时间间隔相等 C．依次落到盘上的速率关系为1∶2∶3∶4 D．依次落到盘上的时间关系为1∶(－1)∶(－)∶(2－) 12、在一高度处同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，其最根本的原因是因为 A．它们的重量不等 B．它们的密度不等 C．它们的材料不同 D．它们所受空气阻力的影响不同 13、近年来测重力加速度g值的一种方法叫“对称自由下落法”。具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处所用时间为t2，在小球运动过程中经过比O点高h 的B点，小球离开B点至又回到B点所用时间为t1，测得t1、t2、h，则重力加速度的表达式为（） A． B． C． D． 14、伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到（） A.实验时便于测量小球运动的速度 B. 实验时便于测量小球运动的时间 C. 实验时便于测量小球运动的路程 D. 斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律 二、填空题22、自由下落的物体，从H 高处自由下落，当物体的运动速度是着地速度的一半时，距地面的高度 为。 23、物体自由下落的总时间是6s，若取g= 10m /s2，则下落的高度是_________m，它在0～2s内下 落的高度是_________m，在2～4s内下落的高度是________m，在4～6s内下落的高度是_________m。 24、用20m/s的初速度竖直上抛一个小球后，又以25m/s的初速度再向上抛出第二个小球，结果两 球在抛出点以上15m处相遇，那么两球抛出的时间相差______________s。 三、实验,探究题 27、某同学用如图甲所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题图乙所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)： 方法A：由……，取平均值g=8.667 m/s2; 方法B：由取平均值g=8.673m/s2 甲 （1）从实验装置看,操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该 是 _____________________________。 （2）从数据处理方法看，选择方法___________（A或B）更合理，这样可以减少实验的 __________(填“系统”或“偶然”)误差。 （3）本实验误差的主要来源有_________________________________（试举出两条）。 28、（1）小球作直线运动时的频闪照片如图所示．
自由落体运动（学案） 一、学习目标 1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速 度为零的匀加速直线运动。 2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。 3.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重 力加速度大小不同。 4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落 体规律解决实际问题。 5.初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养实验能力和推理能力。 二、课前预习 1、自由落体运动：。在地球表面上，它是一个理 想运动模型。一般情况下，如果空气阻力相对重力比较小，产生的影响小，可以近似看 作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。 2、物体做自由落体运动需要满足两个条件1、和 2、 。 3、自由落体运动是初速度为的直线运动。 4、自由落体加速度又叫做，用符号表示。在地球上不同 的地方，g 的大小是不同的： 1、纬度越高，g 越；2、同一纬度，高度越大，g越。 222 5、自由落体运动的速度时间关系是；位移与时间关系 是；位移与速度的关系是。 三、典型例题 例 1、下列说法正确的是（） A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 B.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 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。 D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略， 所以能看成自由落体运动。
例 2、下列说法不正确的是（） A.g 是标题，有大小无方向。 B.地面不同地方 g 不同，但相差不大。 C.在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。 D.在地面同一地方，高度越高， g 越小。 例 3、AB两物体质量之比是 1：2，体积之比是 4： 1，同时从同一高度自由落下， 求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。 例 4、质量为 2kg 的小球从离地面 80m空中自由落下， g=10m/s2，求 1、经过多长时间落地？ 2、第一秒和最后一秒的位移。 3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。 四、巩固练习 1、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s. 如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？ 2、甲物体的重力比乙物体的重力大 5 倍，甲从 H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（??????） A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 B．下落 l s末，它们的速度相等 C．各自下落 l m 它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大 3、关于自由落体运动，下列说法正确的是（） A.物体做自由落体运动时不受任何外力的作用 B.在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动 C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D.不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的 4、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16 ，求塔高。 5、A 球处塔顶自由落下，当1m时，B 球自距离塔顶 7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，求塔高为多少？
自由落体运动典型例题 [例1]从离地500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s2，求： （1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移； （3）落下一半时间的位移. [分析]由h=500m和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移.最后1s内的位移是下落总位移和前（n—1）s下落位移之差. （2）第1s内的位移： 因为从开始运动起前9s内的位移为： 所以最后1s内的位移为： h10=h-h9=500m-405m=95m
（3）落下一半时间即t'=5s，其位移为 [说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s内的位移h1=5m，可直接用比例关系求出最后1s内的位移，即 h1∶h10=1∶19 ∴ h10=19h1=19×5m=95m 同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比： h t/2∶h t=12∶22=1∶4 [例2]一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s2，空气阻力不计. [分析]根据题意画出小球的运动示意图（图1）其中t=4s， h=196m. [解]方法 1 根据自由落体公式 式（1）减去式（2），得
方法2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为 因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最 后2s时的瞬时速度为 由速度公式得下落至最后2s的时间 方法3 利用v－t图象 画出这个物体自由下落的v-t 图，如图2所示.开始下落后经时间（T—t）和T后的速度分别为g（T-t）、 gT. 图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度h.。由
例1一石块从高度为H处自由下 落，当速度达到落地速度的一半时， 它的下落距离等于（) A. H B. H C. 3H D. 2H 2422 例2.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从Hm高处自由落下, 乙从2H m高处同时自由落下.以下几种说法中正确的是（） A. 两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 B. 下落I s末，它们的速度相等 C. 各自下落I m它们的速度相等 D. 下落过程中甲的加速度比乙大 例3从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（） A. 甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变 B. 甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差也越来越大 C. 甲、乙两球距离越来越大，但甲、乙两球速度之差不变 D. 甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差也越来越小 例4.某报纸报道，在一天下午，一位4岁小孩从高层楼的15层楼顶坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难。设每层楼高为3m 这位青年从他所在地方冲到楼下需要的时间是 1.3s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是（g = 10m/s2）: A、3.0s B、1.7s C、2.7s D、1.3s
例5.从地面高500m的高空自由下落一个小球，取g= 10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面
(2) 落下一半位移的时间。 (3) 从开始下落时刻起，在第1s 内的位移和最后1s 内的位移。 例6. 一个物体从塔顶上下落，在到达地面前最后1s 内通过的位移是 2 整个位移的9/25，塔高为多少米(g = 10m/s) 例6.水滴自屋檐静止滴下，测得它经过屋檐下高为1.4m 的窗户，历 时0.2s 。不计空气阻力，取g=10m/s 2，则窗台下离屋檐的高度是多 少 例7.用绳拴住木棒AB 的A 端，使木棒在竖直方向上静止不动。在悬 点A 端正下方有一点C 距A 端0.8m 。若把绳轻轻剪断，测得 A B 两 端通过C 点的时间差是0.2s 。重力加速度g=10m/s2。求：木棒AB 的长度？ 例8. 一条铁链AB 长为0.65m ,悬于A 端试其自由下垂， 然后让它自由下落。求整个铁链通过悬点下方2.45m 处的 小孔时 需要的时间是多少不计空气阻力，取 g=10m/s 2 提示 铁链通过小孔时需要的时间，等于A 端到达小 孔的 时间与B 端到达小孔的时间之差。 解析设铁链A 端到达小孔的时间与B 端到达小孔的时间分别为 t A 与t B ，则由自由落体运动位移公式x -2gt 2，可得 h h l t 2h A t 2(h A l) 又 h A h B 1，可得 t A , t p h A fgt A , h B B 图 2-28
2.5 自由落体运动（同步测试） 张成进 江苏徐州睢宁魏集中学 1、在忽略空气阻力情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下 落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是（ ） A. 重的石块落得快，先着地 B. 轻的石块落得快，先着地 C. 在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度，相同的位移和相同的 加速度 D. 两块石块在下落段时间内的平均速度相等。 2、一个物体做自由落体运动，速度—时间图象正确的是（ ） 3、甲乙两球从同一高度相隔1秒先后自由落下，在下落过程中（ ） A. 两球的距离始终不变 B. 两球的距离越来越大。 C. 两球的速度差始终不变 D. 两球的速度差越来越在 B D
4、自由下落的物体，在任何相邻的单位时间内下落的距离之差h ?和平均速?在数值上分别等于（） 度之差v A.g/2 2g B.g/2 g/4 C.g g D.g 2g 5、一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。 6、有一直升机停在200m高的空中静止不动，有一乘客从窗口由静止每隔1秒释放一个钢球，则钢球在空中的排列情况说法正确的是（） A.相邻钢球间距离相等 B.越靠近地面，相邻钢球的距离越大 C.在落地前，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球的速度大 D.早释放的钢球落地时的速度大 7、为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.5S 后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？ 8、一个自由下落的物体，它在最后1秒的位移是35m，则物体落地速度是多大？下落时间是多少？
高一《自由落体运动》导学案 教材分析 落体运动是一种常见的运动，自古以来许多人都研究过，伽利略对自由落体运动的研究意义巨大。本节教材通过演示、实验分析得出自由落体运动的规律。 对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。只要认真做好演示实验，学生不难建立自由落体运动这一模型。 关于自由落体运动是否是匀加速直线运动，教材中通过实验方法：利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。 三维目标： 一、知识与技能 1. 通过探究，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2. 知道自由落体运动加速度的方向和大小，知道不同地点的重力加速度不一样。 3. 根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律。 二、过程与方法 1. 掌握忽略次要因素，抓住主要因素的科学方法。
2. 运用自由落体运动规律解决有关实际问题。 三、情感态度与价值观 1. 体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法，学习其科学探索精神。 2. 培养实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律。 回顾：匀变速直线运动的规律（公式） v t= v 0+at s= v 0 t+ at2 vt 2- v 02 =2as 新课导入： 实验一：一手拿小纸片，另一手拿粉笔，双手举高相同的高度，然后同时松手，看看纸片与粉笔，谁先落地？ 实验二：把实验一中的纸片捏成团，结果又如何呢？ 实验三：毛钱管中的纸片和粉笔的下落情况。 那么通过以上的实验，我们得到一条结论：受空气阻力的影响，我们实验一中的纸片比粉笔晚着地。在没有空气的阻力的情况下，重的物体和轻的物体下落得一样快（物体下落的快慢与物体的重量无关）。 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叫做自由落体运动。 2．条件：只受重力作用，初速度为零。
自由落体运动练习题 一、 自由落体运功 1、 定义：只在重力作用下，从静止开始下落的运动 注意(1)只在重力作用下 (2)从静止下落 二、 重力加速度 1、 定义：自由落体运动的加速度，“g ”； 方向： 竖直向下 2、大小：g=9.8 m/2 s 注意：（1）在同一地点，重力加速度g 的大小是相同的；在不同的地点，g 的值略有不同 a.同一海拔高度，纬度越高的地方，g 越大． b.同一纬度，海拔高度越高的地方，g 越小 ． （2）一般取g ＝9.8 m/s 2 ，以题目要求为主。 （3）在不同的星球表面，重力加速度g 的大小一般不相同． 3 方向：竖直向下 4 实质：是一个初速为零，加速度为g 的匀加速直线运动。 三 自由落体运动的速度 （1）大小 ： t v gt （2）方向 ： 竖直向下 四 自由落体运动速度-时间和位移-时间图像 [例1]从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s 2 ，求： （1）经过多少时间落到地面； （2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移； （3）落下一半时间的位移.
[例2]气球下挂一重物，以v0=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m/s2. 【练习】 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是[ ] A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [ ] A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 [ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大，有时减小
2.2自由落体运动 学习目标：班级姓名 1、知道自由落体运动的特点。 2、知道自由落体加速度的特点。 3、掌握自由落体的运动速度公式和位移公式的推导方法，并能够应用它来计算相关实际问题。 重点：自由落体运动的特点和公式推导；难点：自由落体运动基本公式的应用 自学指导：阅读课本第49至51页的内容（勾画出关键概念及公式），思考以下问题。1、什么叫自由落体运动？竖直向下抛出一个气球，气球下落的运动是自由落体运动吗？ 2、不同物体在同一地点做自由落体运动的加速度一样吗？ 3、自由落体的速度公式v t=gt如何得来的？表明物体自由下落时的速度有什么特点？ 4、在v-t图像中图线与t轴所围面积能表示什么？对这种方法你有什么思想体会呢？ 5、你能否根据所学知识设计一个测定重力加速度大小的可行方法？ 当堂训练： 1、下列说法正确的是（） A.用力向下抛出一个钢球，钢球下落的运动叫做自由落体运动 B.跳伞运动员在打开降落伞后的下落运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。 D.从静止下落的钢球受到空气阻力，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。 2、关于重力加速度下列说法不正确的是（） A.g是矢量，方向垂直于地面。 B.不同地方g不同，但相差不大；在同一地方，一切物体g都一样。 C. 在地面附近 g≈9.8m/s2 D.在地面同一地方,重的物体的g值大。 3．自由落体运动的v-t图象应是图（1）中的 ( )
4、一物体自由下落，求： （1）物体1s末的瞬时速度及1s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？（2）2s末的瞬时速度及2s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？ （3） 3s末的瞬时速度及3s内下落的高度分别是多少？一秒内的平均速度是多少？ （g=10m/s2） 【思考讨论】阅读课本P52“信息浏览”，思考计算1+2+3+4+5+。。。+99+100= 思考在匀加速直线运动中平均速度可以如何计算？ 你能用新的方法推导自由落体的位移公式吗？（） 5、一物体自由下落，经过A点时速度为20m/s，则该物体运动的时间和下落高度分别是多少？（ g=10m/s2） *（如果根据速度公式导出时间，把它代入位移公式，你发现了什么新知识呢？） （选做题）6、某物体从静止自由下落，测得某时刻的速度为3m/s,经过一段时间后测得其 速度为5m/s,则该物体在这一段时间内所通过的位移大小为多少？g=10m/s2
《自由落体运动》教学设计 《自由落体运动》教案 沈琼璋 一、教学目标 1、在物理知识方面的要求： （1）了解什么是自由落体运动； （2）自由落体产生的条件； （3）认识自由落体运动的特点； （4）掌握自由落体运动的规律；速度随时间变化的规律，位移随时间变化的规律 （定量）。
2、通过观察演示实验概括出自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，从而培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养分析、推理能力。 3、渗透物理方法的教育，运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体，研究物体下落在理想条件下的运动。 二、重点、难点分析 1、重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特征是初速度为零，中受重力作用（物体的加速度为自由落体加速度g）。 2、难点是规律的得出，介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。 三、教具 1、硬币、与硬币等大的纸片、正方形等大的纸片和薄纸板、抽气机、牛顿管 2、多媒体教学软件
四、主要教学过程 （一）、复习提问 师：前面我们已经学习了匀变速直线运动的有关知识那物体在做匀变速直线运动时应遵循哪些规律呢？ 1、规律 Vt=V0+at S=V0t+1/2 at2 2、推论： （1） Vt2-V02=2aS （2） V0=0 S1: S2: S3??=1:4:9??
SⅠ: SⅡ: SⅢ??=1:3:5?? (3)Sn-Sn-1=ΔS=at2 ——匀变速直线运动的断判方法之一 （二）、引入新课 今天我们要利用这些知识来研究一种非常常见的运动 （板书）1、物体的下落运动 举例：粉笔头下落、树上苹果下落等等 问：从运动轨迹看，落体运动有什么特点呢？ 生：都是沿直线下落。 （板书）（1）沿直线下落的运动 问：不同物体在下落过程中是重的物体下落快呢，还是轻的物体下落快？ 生甲：重的下落快。
自由落体运动习题课 1．关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是（） A、重的物体下落的加速度大 B、同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大 C、这个加速度在地球上任何地方都一样大 D、这个加速度在地球赤道比在地球北极大 2．下列关于自由落体运动的说法中正确的是（） A、物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动 B、物体初速度为零，加速度为9.8m/s2的运动是自由落体运动 C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动 D、物体在重力作用下的运动是自由落体运动 3．甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙 = 5∶1，甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下，不计空气阻力，以下说法错误的是（） A．在下落过程中，同一时刻二者速度相等 B．甲落地时，乙距地面的高度为H 2 C．甲落地时，乙的速度的大小为gH D．甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2 4．把自由落体物体的总位移分成相等的三段，则按由上到下的顺序经过这三段位移所需时间之比是( ) A.1∶3∶5 B.1∶4∶9 C.1∶2∶3 D.1∶(2-1)∶(3-2) 5、一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s内的位移大小是h，则它在第3 s 内的位移大小是多少？ 6．小球自某一高度自由落下，它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是多少？ 7．一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8 m高处的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是多少？（g取10m/s2） 8．一物体从某一高度自由下落，经过一高度为2m的窗户用时0.4s,g取10m/s2.则物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少？ 9．一条铁链长5 m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经过悬点正下方25 m处某一点所用的时间是多少？(取g=10 m/s2) 10、一个小物体从楼顶开始做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距地面的高度为多少？ 11.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面125米时打开降落伞，开伞后运动员就以大小为14.3米/二次方秒的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5米/秒。 问：（1）运动员离开飞机瞬间距地面的高度为多少？
高中物理-自由落体运动学案 学习目标：1.了解自由落体运动的概念,知道物体做自由落体运动的条件.2.知道自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向.3.掌握自由落体运动的规律,并能解决相关实际问题． 知识点一自由落体运动 1．定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫作自由落体运动． 2．特点 (1)运动特点：初速度等于0的匀加速直线运动． (2)受力特点：只受重力作用． 知识点二自由落体加速度 1．定义：在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示． 2．方向：竖直向下． 3．大小：在地球上不同的地方,g的大小是不同的,一般计算中,如果没有特别的说明g取9.8_m/s2. 1．物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动．( ) 2．自由落体加速度的方向在地球上任何位置都相同．( ) 3．做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度的变化量的 方向是竖直向下的．( ) 4．做竖直上抛运动的物体的速度为负值时,位移也为负值．( ) [答案] 1.× 2.× 3.√ 4.×
日常工作中,有时需要人们反应灵敏,对于战士、驾驶员、运动员等更是如此．这里介绍一个简单的方法,可以测量从发现情况到采取行动所用的时间． 请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端(下图所示),你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置．当看到那位同学放开直尺时,你立即捏住直尺．测出直尺降落的高度,根据自由落体运动的知识,能否算出你做出反应所用的时间？ [答案]能,只要测出直尺降落的高度h,由h＝1 2 gt2可求出反应时间t＝ 2h g . 要点一自由落体运动的规律 1．物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用． 2．自由落体运动是一种理想化模型 这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力．在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动,只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止的下落才可看作自由落体运动． 3．自由落体运动的实质
自由落体运动的规律 【知识讲解】 自由落体运动 一、定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。在没有空气阻力时，物体下落的快慢跟物体的重力无关。 1971年美国宇航员斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。此实验说明：①在月球上无大气层。②自由落体运动的快慢与物体的质量无关。 自由落体运动在地球大气层里是一种理想运动，但掌握了这种理想运动的规律，也就为研究实际运动打下了基础。当空气阻力不太大，与重力相比较可以忽略时，实际的落体运动可以近似地当作自由落体运动。 对自由落体运动的再研究： 为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日来自世界各地的一些科学家，用精密自动投卸仪把不同材料制成的木球、铝球、塑料球等许多小球从比萨斜塔上44米高处同时投下，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球同时以同一速度落地。 所以，一般情况下，物体在空气中下落，可以忽略空气的影响，近似地认为是自由落体运动。 二、自由落体运动的条件 1、从静止开始下落，初速为零。 2、只受重力，或其它力可忽略不计。(这是一种近似，忽略了次要因素，抓住了主要因素，这是一种理想化研究方法) 三、自由落体运动的性质 伽利略不但巧妙地揭示了亚里士多德观点的内部矛盾，还对自由落体运动的性质做了许多研究。他的研究方法是提出假设——数学推理——实验验证――合理外推。 伽利略所处的年代还没有钟表，计时仪器也较差，自由落体运动又很快，伽利略为了研究落体运动，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力)，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况，小球将自由下落，成为自由落体，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质，多么巧妙啊! 正确与否需要用实验来验证，如图是处理课本中的自由落体纸带运动轨迹。 猜想：自由落体是匀变速直线运动
2.5自由落体运动 【学习目标】 1．知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动． 2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析． 3．知道什么是自由落体的加速度，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．【重点、难点分析】 【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程． 【学习难点】能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析 【自主学习】 思考问题： 1．重的物体一定下落得快吗? 请举例说明? 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? (实验小探究) 取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，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。 ①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，可以观察到谁下落得快？ ②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？ ③一块面积较大的硬纸板和一张小纸团，（纸板比纸团重），从同一高度同时释放它们，可以观察到谁下落得快？ 结论：物体下落过程的运动情况与物体无关． 影响落体运动快慢的因素是的作用，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． 阅读课本并回答：(1)自由落体运动有什么特点？ 注意：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． 【合作探究】
[实验探究] 按照教材第43页的图2.5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．在对纸带进行数据处理，图象法求物体运动的加速 根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t内的平均速 度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，有v1=(x1+x2)/2T， v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定 义：a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度。 所测重力加速度g= 在对纸带进行数据处理可知：自由落体运动是运动。 阅读教材p43完成下列问题： 1．自由落体运动的加速度它的方向如何?根据匀加速直线运动规律写出自由落体运动所有规律。 规律应用一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2) 【课堂小结】 【当堂检测】 1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( ) A．重的物体的g值大 B．同一地点,轻重物体的g值一样大
自由落体运动典型例题 2，求：500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s [例1]从离地 ）经过多少时间落到地面；（1 1s内的位移、最后内的位移；（2）从开始落下的时刻起，在第1s . 3）落下一半时间的位移（内位移和1s和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第]由h=500m [分析. 下落位移之差）sn最后1s内的位移是下落总位移和前（— 1.落下一半时间的位移 内的位移：1s（2）第 因为从开始运动起前9s内的位移为： 所以最后1s内的位移为： h=h-h=500m-405m=95m 910． （3）落下一半时间即t'=5s，其位移为 [说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点，由第1s内的位移h=5m，可直接用1比例关系求出最后1s内的位移，即 h∶h=1∶19 101∴ h=19h=19×5m=95m 110同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比： 224
∶2h=1∶=1h∶tt/2 [例2]一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落2H高所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s，空气阻力不计. [分析]根据题意画出小球的运动示意图（图1）其中t=4s， h=196m. [解]方法 1 根据自由落体公式 ），得2）减去式（1式（ 方法 2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为 因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度，所以下落至最后2s时的瞬时速度为 由速度公式得下落至最后2s的时间
方法 3 利用v－t图象 画出这个物体自由下落的v-t 图，如图2所示.开始下落后经时间（T—t）和T后的速度分别为g（T-t）、 gT. 图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度。由h. [例3] 气球下挂一重物，以v=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂0重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不2计，取g=10m/s. [分析]这里的研究对象是重物，原来它随气球以速度v匀速上升.绳子突然断裂后，0重物不会立即下降，将保持原来的速度做竖直上抛运动，直至最高点后再自由下落. [解] 方法 1 分成上升阶段和下落阶段两过程考虑 绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为 故重物离地面的最大高度为 H=h+h=175m＋5m=180m. 1重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为 v=gt=10×6m/s=60m/s. 2t所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间 t=t＋t=1s＋6s=7s.
第5节自由落体运动学案 【学习目标】 1、理解自由落体运动，理解是重力加速度； 2、掌握自由落体运动的规律。 【重点、难点】 重点：自由落体运动的规律。 难点：自由落体运动规律的得出。 【自主学习】 阅读课本，完成下列内容 =____，加速度a=____，1．自由落体运动的特点：物体仅受重力作用；初速度v 即初速度为零的匀加速直线运动。 2．叫做自由落体加速度，也叫，通常用符号_____表示。 重力加速度g的方向总是_______________；g的大小随地点的不同而略有变化，在地球表面上赤道处重力加速度最小，数值为________，南、北两极处重力加速度_______，数值为_______；g的大小还随高度的变化而变化，高度越大，g值______。 但这些差异并不是太大，在通常计算中，地面附近的g取 m/s2，在粗略的计算中，g还可以取 m/s2。 3．自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的 一般规律推导。 速度公式： 位移公式： 速度与位移的关系式： 在应用自由落体运动的规律解题时，通常选取方向为正方向。【学始于疑】 【合作探究一】 问题1：从同一高度同时释放一枚硬币盒一个与硬币面积相同的纸片，哪个下落的快？ 问题2：两张完全相同的纸片，将其中的一张卷紧后从同一高度释放，哪个下落的快？
问题3：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，观察到哪个下落的快？ 归纳总结 物体下落过程的快慢与物体的质量无关。 培养学生的观察能力和逻辑推理能力。 【合作探究二】按照教材图装置做实验，将一系有纸袋的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物下落的过程。 问题1：自由落体运动的轨迹是怎样的？ 问题2：自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？ 问题3：有的同学从实验结果中得出x∝t2,有的同学得出x∝t,，你的结论又如何呢？ 问题4：相邻、相等时间间隔的位移之差有怎样的关系？ 问题5：影响实验精确程度的因素有哪些？ 归纳总结： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度大约为9.8m/s2. 进行科学态度和科学方法的教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探究知识的能力。 【课堂小结/本节知识网络】 本节课主要内容包括： 1.自由落体运动的概念： 2.自由落体运动规律： 3.自由落体及速度： 【思考】如果画h-t2图像，图像的斜率表示什么？ 【当堂检测】 1．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s末的速度是______m/s，前3s 内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。 2．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( ) 解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对． 答案：C 2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( ) A．速度与时间成正比 B．速度与位移成正比 C．速度与时间的二次方成正比 D．位移与时间的二次方成正比 解析：伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比． 答案：AD 3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )∶2∶1 C．2∶1D．4∶1 解析：由v2＝2gh知v＝2gh，所以v1∶v2＝2∶1. 答案：B 4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( ) A．等效替代B．实验归纳 C．理想实验D．控制变量 【解题流程】 合理外推 ▏ 斜面实验→自由落体运动规律→理想实验，C项正确 答案：C 5．关于重力加速度的说法不正确的是( ) A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取 m/s2 B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大 C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小 解析：首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在 m/s2左右，在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小． 答案：A 6．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( ) 答案：B 7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( ) A．gt2B．3gt2/8 C．3gt2/4 D．gt2/4
2.4 自由落体运动学案（含答案） 44自由落体运动自由落体运动学科素养与目标要求物理观念 1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动. 2.掌握自由落体加速度科学思维能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题科学探究会通过实验探究自由落体运动的规律，会利用打点计时器测量自由落体加速度 一.自由落体运动1轻重不同的物体下落快慢的研究现实生活中人们看到物体下落快慢不同是由于空气阻力的影响，如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样2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2物体的下落可看作自由落体运动的条件空气阻力的作用比较小，可以忽略 二.自由落体加速度1定义在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示2方向竖直向下3大小1在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的选填“不同”或“相同”，g值随纬度的增大而逐渐增大2一般取值g 9.8m/s2或g10m/s 2. 三.自由落体运动的规律1自由落体运动的性质自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动2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3自由落体的速度.位移与时间的关系式vgt，x12gt 2.1判断下列说法的正误1重的物体总是比轻的物体下落得快2在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动3物体只在重力作用下的运动是自由落体运动4自由落体加速度的方向垂直地面向下2质量为2m的物体A从高h处自由下落，质量为m的物体B从高14h处自由下落，不计空气阻力，则 A.B两物体下落的加速度之比为；下落时间之比为tAtB；落地前瞬间的速度之比vAv B.答案112121 一.自由落体运动与自由落体加速度1自由落体运动1自由落体运动实质上是初速度v00.加速度ag的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例2自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素空气阻力，突出了主要因素重力实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动3运动图像自由落体运动的vt图像如图1是一条过原点的倾斜直线，斜率kg.图12自由落体加速度重力加速度1方向总是竖直向下，但不一定垂直地面；2大小在同一地点，重力加速度都相同地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近 9.8m/s2，一般计算中g取 9.8m/s2或10m/s