必修一人教版自由落体运动优秀教学导学案

高中物理必修一·学案A ．H 2B ．H 4C ．3H 2D ．2H2例7：物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地（ ）A ．1 sB ．1.5 sC ． 2 sD ．(2－1)s例8：从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图（1）所示，甲握住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺。

若乙作握尺准备时，手指位置如图（2）所示，而握住尺时的位置如图（3）所示。

由此测得乙同学的反应时间约为（ ） A ．2.0 sB ．0.30 sC ．0.10 sD ．0.04 s例9：为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面（不计空气阻力，重力加速度为已知），测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度（ ）A ．石块下落到地面的总时间B ．石块下落1 s 时的速度C ．石块下落一秒内的位移D ．石块通过最后一米位移所用的时间 例10：从离地面80 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求： （1）经过多长时间落到地面；（2）自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移； （3）下落时间为总时间的一半时的位移。

例11：用滴水法可以测定重力加速度的值。

方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一水滴滴在挡板上的声音的同时，下一水滴刚好开始下落。

首先量出水龙头口离挡板的高度A ，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“ 2、3、4……”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为l。

（1）写出用上述测量计算重力加速度g的表达式。

（2）为了减小误差，改变h的数据，测出多组数据，如上表所示。

第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动学习目标: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．会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度．3．知道自由落体运动加速度的大小、方向，并能理解影响重力加速度的因素．4．运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．课前预习：一、自由落体运动1．定义：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．物体做自由落体运动的条件：(1)只受重力；(2)初速度v0＝0.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，物体由静止开始的下落才可看做自由落体运动．3．自由落体运动的实质：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，它只是匀变速直线运动的特例．二、自由落体加速度1．自由落体加速度(1)重力加速度又叫自由落体加速度，通常用g来表示。

(2)重力加速度的方向：总是的。

(3)重力加速度的大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重力加速度最小；南(北)极处重力加速度；物体所处地2．测量自由落体加速度的方法(1)利用打点计时器(2)利用频闪照相频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图所示为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据匀变速直线运动的推论Δh＝gT2可求自由落体加速度．三、自由落体运动的规律1．自由落体运动的基本规律(1)速度公式：v ＝gt .(2)位移公式：h ＝12gt 2. (3)速度位移公式：v 2＝2gh .2．匀变速直线运动的其他规律，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的比例式同样适用于自由落体运动．注意 若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不为零的匀变速直线运动，相应的速度公式和位移公式分别为v ＝v 0＋gt 、h ＝v 0t ＋12gt 2. 课堂练习1．（多选）关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( )A ．运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断B ．提出“自由落体”是一种最简单的直线运动——匀速直线运动C ．通过斜面上物体的匀加速运动外推出：斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，且加速度的大小跟物体的质量无关D ．总体的思维过程是：对现象观察研究→提出假说→逻辑推理→实验检验→对假说进行修正和推广2．（多选）(自由落体运动和自由落体加速度)关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A ．自由落体运动是一种匀速直线运动B ．在同一地点，轻重不同的物体的g 值一样大C ．物体的质量越大，下落时加速度就越大D ．当地重力加速度为9.8 m/s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s3．(自由落体运动的规律)一物体从H 高处自由下落，经时间t 落地，则当它下落t 2时，离地的高度为( ) A ．H 2 B ．H 4 C ．3H 4 D ．3H 24．(自由落体加速度的测量)登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照，所拍的闪光照片如图4所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________m/s 2(保留两位有效数字)．答案：1．答案 ACD 解析 根据伽利略对自由落体运动的研究过程可得选项A 、C 、D 正确；伽利略提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动，选项B 错误．2．答案 BD 解析 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A 错误．加速度的大小与物体的重量无关，同一地点加速度相同，B 正确．自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量是大是小，下落时加速度都是g ，故C 错误．加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为9.8 m /s 2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8 m/s 2，故D 正确．3．答案 C解析 解法一 根据h ＝12gt 2，下落高度与时间的平方成正比，所以下落t 2时，下落高度为H 4，离地高度为3H 4. 解法二 把下落的时间平均分成两段，则这两段内的位移之比是1∶3，所以当物体下落t 2时，离地高度h ＝31＋3H ＝34H . 4．答案 1.6 解析 由O 到F ，每两个相邻位置间的距离依次记为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，根据逐差法有，小球的加速度为a ＝(x 6＋x 5＋x 4)－(x 3＋x 2＋x 1)9T 2，其中T ＝0.05 s ，x 6＋x 5＋x 4＝7.20 cm －1.80 cm ＝5.40 cm ，x 1＋x 2＋x 3＝1.80 cm ，代入数据得a ＝1.6 m/s 2．。

2.5 自由落体运动教案焦顺生教材分析本节课选用人教版高中物理新课标必修一第二章第五节的内容，在此之前，教科书已安排了匀变速直线运动的内容以及匀变速直线运动的研究方法，有关打点计时器的使用方法和纸带的处理方法，因此自由落体运动可以作为匀变速直线运动的一个具体实例来进行讲解。

因此，本节课既是对前面所学习到的知识的回顾与应用，同时也为日后学习平抛运动等复杂运动奠定基础。

本节课的内容主要是组织同学们进行探究活动，培养同学们解决实际问题、探究规律的能力，同时对学生进行科学方法和科学思想的教育。

本节课中还包含了大量的实验，通过实验起到培养学生学会研究物理问题方法的作用。

学情分析在学习本节内容前，学生已经学习了匀变速直线运动的相关知识，打点计时器的使用方法以及只带的处理方法，而自由落体运动作为匀变速直线运动的一个特殊的实力，其基本的研究方法与研究匀变速直线运动的方法是一致的，因此学生在知识上已经具备了接受自由落体运动知识的条件，在此时引入该内容是恰到好处的。

但本节课面向的主要的是高一学生，这部分学生已经具备了一定的实际生活经验，通常学生会认为物体越重下落的越快，这种错误的“前概念”直接影响了对本节内容的学习，同时学生的抽象思维比较弱，因此教师需要创设物理情境，通过演示正确合理的实验来创建一定的具体形象模型，从而帮助学生构建正确的自由落体运动的概念，摒弃前概念的干扰。

教学目标1、知识与能力（1）理解自由落体运动和自由落体运动性质；（2）理解重力加速度和重力加速度大小、方向；（3）掌握自由落体运动的规律；（4）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法通过牛顿管演示实验让学生观察轻重不同物体在真空中的下落过程，总结出自由落体运动的定义，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

3、情感态度和世界观感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。

第二章 匀变速直线运动的研究第5节 自由落体运动 （预习学案）【预习目标】认识什么是自由落体运动；认识自由落体运动的加速度，知道它的方向。

【课前预习】一．知识回顾1．基本公式和推论：速度随时间变化规律： 位移随时间变化规律： 位移与速度的关系： 平均速度的计算公式：2. 如图2-4所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为相邻的记数点，相邻记数点的时间间隔T =0.1s.（1）在计时器打出点B 、C 、D 、E 、F 时，小车的速度分别为：v 1= cm/s ，v 2= cm/s ，v 3= cm/s ，v 4= cm/s ，v 5= cm/s 。

（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。

（3）小车做 运动，加速度a=一. 自主学习（以主人的身份投入学习，夯实基础）问题：根据日常生活的观察和体验，你认为质量不同的物体从手中释放，下落的快慢是否相同呢？影响物体下落快慢的因素有哪些？（一）自由落体运动1. 定义：物体只在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。

2. 问题：在有空气的空间内，物体的下落能否看作自由落体运动？图2-３480 图2-４3. 性质：自由落体运动是直线运动。

（二）自由落体加速度1. 实验表明：在，物体自由下落的加速度都，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做。

同常用表示。

2. 自由落体加速度方向：，精确的实验发现，在地球上不同地方，是不同的，从赤道到两极逐渐。

一般的计算中，可以取。

3. 自由落体运动的规律：⑴初速度V0= ，加速度a=⑵速度与时间的关系：⑶位移与时间的关系：⑷位移与速度的关系：二. 预习自测（给自己设定具体时间自我检测，了解自我）1. 以下对于物体做自由落体运动的说法中，正确的是A．物体开始下落时，速度为0，加速度也为0B．物体下落过程中速度增加，加速度保持不变C．物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动D．物体下落过程中，重的物体下落快2. 甲物体所受的重力是乙物体的3倍，它们在同一地方同一高度同时自由下落，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3. 关于重力加速度概念，下列说法不正确的是A. 重力加速度g是标量，只有大小没有方向B. 在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不大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. 在地球上任何地方，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同4. 一个物体从45m的地方自由落下，在下落的最后1s内其位移是多大？（g取10m/s2）预习自测答案：1. B 2. C 3. AD 4. x=25m三. 疑难记录：（没有问题，不能提出问题说明存在很大的问题）第5节自由落体运动（教学学案）【学习目标】（只有定向才不会迷失方向）1. 知识与技能：理解自由落体运动的概念，理解重力加速度；掌握自由落体运动的规律，会解决有关自由落体运动的问题2. 过程与方法：根据日常生活中的实例来说明什么是自由落体运动，重视对生活中的物理现象的观察和思考。

2.4自由落体运动【学习目标】1、通过阅读课本P47自由落体运动，学生能够熟练写出自由落体运动的定义、条件以及性质，规律公式。

2、通过观察设计实验测量出重力加速度的数值，能说出测量方法；3、通过对图像的复习回顾，学生会画出自由落体运动的v-t图像【重难点】重点：自由落体的运动性质及自由落体加速度测定难点：自由落体运动理想落体构建基础感知一、自由落体运动1、定义：2、条件：受力条件：运动条件：3、自由落体运动是一种模型二、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，也叫，用表示。

2、在通常的计算中，g = 或g =3、重力加速度方向：三、自由落体运动的规律1、自由落体运动是运动2、自由落体运动的公式（1）速度与时间的关系（2）位移与时间的关系（3）速度与位移的关系合作探究问题一：石头和树叶同时下落，石头先落地，物体下落的快慢跟它的轻重有关吗？问题二：是什么原因导致物体下落快慢的不同呢？问题三：自由落体运动是什么性质的运动呢？当堂检测1.（多选）关于自由落体运动下列说法正确的是（）A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C.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D.当空气阻力小到可以忽略不计时，物体从静止开始下落的实际运动可视为自由落体运动2、从高处自由落下一小球，不计空气阻力，g=10m/s2,则小球在第4s末的速度大小为____ m/s。

3、一个自由下落的物体，到达地面时的速度是40m/s，则这个物体是从_____m的高度下落的，落到地面用的时间是___s。

（g=10m/s2）。

2.5自由落体运动【学习目标】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。

过程与方法1、观察演示实验，概括出自由落体运动的特点，提高观察分析能力。

2、利用的直线运动规律来研究自由落体运动。

情感态度与价值观经历自由落体运动的研究，体验仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的科学方法。

【学习重点】自由落体运动的条件、特点和规律。

【学习难点】重力加速度【使用说明和学法指导】1．依据学习目标，利用问题导学，探究物理规律。

2．完成导学案时要研读教材，勾画重点→演练导学案，发现问题→再读教材解决疑难问题，并整理主干知识，用红笔画出不会的地方。

3．用△标出自己有问题的题目，用○ 标出自己不能完成的题目。

【自主学习】--------不看不做一、自主学习〔认真阅读教材P42-44，独立完成以下问题〕:1、自由落体运动的两个重要特征是〔1〕，〔2〕。

2、自由落体运动是属于我们前面学过的哪种运动形式：。

3、〔1〕在______地点，一切物体自由落体的加速度都______，这个加速度叫做______________，也叫做______________，通常用__________表示。

〔2〕自由落体运动加速度的方向__________，一般的计算中，其大小可取_______或_______；高中阶段如果没有特别说明，都按__________进行计算。

4、设重力加速度为g，一物体做自由落体运动，从开始运动经时间t〔没有落地〕，速度大小为，位移大小为。

二、合作探究 --------不议不讲知识探究一：自由落体运动问题1、把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落，哪个落得快？再把纸片捏成一个很紧的小纸团，和橡皮同时释放，下落快慢有什么变化？试猜测发生这种现象的原因。

问题2、观察演示实验答复以下问题(1)抽出空气之前，金属片、羽毛、软木塞下落的快慢是否相同？(2)抽出空气之后〔即真空状态〕，金属片、羽毛、软木塞下落的快慢是否相同？(3)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？(4)叫做自由落体运动。

自由落体运动(第一课时）【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在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动．2．能用频闪照片对自由落体自主进行分析．3．知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．4.掌握自由落体运动的规律；【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动规律的过程．【学习难点】用频闪照片对自由落体运动的规律进行分析【自主学习清单】一．匀变速直线运动的基本知识：1．沿着一条直线，且________不变(______的大小和方向都不变)的运动，叫做匀变速直线运动．2.匀变速直线运动的速度公式：位移公式：速度位移公式：二．如何判断一个运动是不是匀变速运动？1.从加速度的角度看：2.从V--t图的角度看：3.从连续相等的时间间隔T的位移关系看：满足以上3个条件的任意一个的都是匀变速运动三．自由落体运动的基本概念1.请用自己的话说说什么叫自由落体运动？2.你觉得自由落体运动应该是什么性质的运动？尝试说出你判断的依据。

3.尝试解释自由落体加速度，并思考自由落体加速度和加速度以及初中学过的G=mg中的g的关系。

【合作探究】探究一：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)取两块相同的砖头和两张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砖块和没有揉成团的纸片，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？③一块砖块和纸团，（砖块比纸团重），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．(实验演示)“牛顿管”的实验1、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：2、将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：结论：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P43并回答：自由落体运动: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．探究二：探究自由落体运动的规律猜想：自由落体运动是初速度为零的加速运动？会是匀加速吗？如何验证？[问题情境]频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是小球在没有阻力时自由下落的频闪照片，频闪仪每隔0.04 s闪光一次．(照片中的数字是小球距起落点的距离，单位cm)1.试判断小球的运动是否是匀变速运动？（请说出判断依据）2.3.若是匀变速运动，加速度是多大？由以上分析可知：自由落体运动是运动。

第二章 5 自由落体运动一、课前自主学习㈠课本导读1．初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间的关系式为：__________________；初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系式为：_______________；初速度为零的匀加速直线运动的速度与位移的关系式为：___________________。

2．物体只在__________作用下从_________开始下落的运动，叫做自由落体运动。

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。

3．物体做自由落体运动需要满足两个条件：1．和2．_____________。

⑴特点：不同物体在同一地点，同一高度，同时自由下落，则同步下落，同时落地。

⑵运动性质：是初速度为零的匀加速直线运动。

4．自由落体加速度又叫做，用符号表示。

同一地点，自由落体运动的加速度都相同。

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。

一般的计算中可以取_________或___________，如果没有特殊说明，都按m/s2计算。

⑷自由落体运动公式：①速度公式_________________；②位移公式：_________________；③速度与位移的关系式：______________。

㈡课前自测题（选择题为单项选择题）1．在忽略空气阻力的情况下，让一重一轻的石头从同一高度同时开始下落，以下说法正确的是（）A．重的石头下落得快，先着地B．轻的石头下落得快，先着地C．两块石头一起着地D．无法判断2．关于石头和羽毛的下落过程，以下说法正确的是（）A．在空气中，石头和羽毛下落会一样快，因为二者都做自由落体运动B．在月球上，羽毛比石头下落得慢，因为羽毛轻一些C．在月球上，羽毛与石头下落会一样快D．在空气中，石头比羽毛下落得快，是因为石头比羽毛重3．以下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做自由落体运动B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D．不计空气阻力时，水平抛出的小钢球的运动就可以看作自由落体运动4．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的轻重物体的g值一样大5．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s内的位移是________m，第3s 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）。

高一《自由落体运动》导学案一、导学目标通过本节课的学习，学生应该能够： 1. 了解自由落体运动的概念和特点； 2.掌握自由落体运动的基本公式及其应用； 3. 理解重力对物体自由落体运动的影响。

二、导学内容1. 自由落体运动的概念与特点•自由落体运动是指物体在只受到重力作用下运动的过程。

•自由落体运动的特点：–初始速度为零；–加速度恒定，大小为重力加速度，记作g；–运动轨迹为一条垂直向下的直线。

2. 自由落体运动的基本公式•自由落体运动中，物体在t时刻的位移s可以用以下公式表示：–s = 1/2 * g * t²•自由落体运动中，物体在t时刻的速度v可以用以下公式表示：–v = g * t•自由落体运动中，物体在t时刻的速度与位移之间的关系：–v² = 2 * g * s3. 重力对自由落体运动的影响•重力是一种万有引力，是地球对物体的吸引力。

•重力的大小可以用以下公式表示：–F = m * g 其中，F表示重力的大小，m表示物体的质量，g表示重力加速度。

三、导学过程1. 导入新知识•引入自由落体运动的概念，并与我们日常生活中的实例进行联系，如摔手机、掉落的树叶等。

2. 自主学习•让学生自主阅读教科书相关内容，了解自由落体运动的特点和基本公式。

3. 学生实践•设计一个实验，验证自由落体运动的特点和基本公式。

让学生记录数据，计算加速度和位移。

4. 引导讨论•引导学生分析实验结果，总结自由落体运动的规律和特点。

四、导学小结通过本节课的学习，我们了解了自由落体运动的概念和特点，学习了自由落体运动的基本公式及其应用，并理解了重力对自由落体运动的影响。

希望同学们能够通过实际操作和思考，深入理解自由落体运动的原理和规律，为后续的学习打下良好的基础。

请同学们完成课后习题，巩固所学知识！附录：常用物理符号说明•s：位移•g：重力加速度•v：速度•t：时间•F：力量•m：质量。

高中物理《2.5自由落体运动》导学案新人教版必修12、5 自由落体运动【学习目标】1、理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件、2、通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向，知道在地球上不同地方重力加速度的大小不同，通常g取9、8m/s2。

3、掌握自由落体运动特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

【重点难点】1、物体自由下落的快慢和所受重力无关及自由落体运动的特点与规律。

2、运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。

【导学】1、牛顿管实验问题：地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的__________的作用，所以物体会下落。

不同物体下落快慢一样吗？物体下落快慢和什么因素有关？学生观察试验并总结结论：自主探究：学生观察牛顿管试验后进行分析：⑴当管中有空气时：__________________________________；⑵抽去管中空气后：_______________________________。

结论：______________________________________________2、用纸带求加速度的方法⑴由可求加速度。

（当两个连续相等时间里的位移之差为恒量时用此式）⑵用v—t图求加速度。

（作图法有类似于多次测几次求平均值的效果，可以减小偶然误差。

）⑶多测几次求平均值可以减小偶然误差。

某同学用如图所示的装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz，在所选纸带上取某点为0计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及期标记符号如下图所示。

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，，……，算出5个g的值，再由求得平均值m/s2方法B：由，，算出3个g的值，再由求得平均值m/s2对两种方法的分析：①对于方法A：在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的数有____________，由于中间测量数据被抵消，失去利用多次测量取平均值的意义。

自由落体运动导学案【学习目标】1、知识与能力（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（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

【课前预学】1. 观察周边生活环境中物体下落现象，试举例叙述？2.比较上述物体下落快慢情况，你有什么体会？能否给出判断物体下落快慢的条件？3.自由落体运动的特点：物体仅受重力作用；初速度v0=____，加速度a=____，即初速度为零的匀加速直线运动。

【课堂导学】问题探究1：自由落体运动与实际生活中的物体下落区别之处在哪？1．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( ) A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大2.关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C．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D．当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止开始自由下落可视为自由落体运动问题探究2：如何测量自由落体的物体加速度？3.课本44页实验（测重力加速度）4．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C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处自我总结：规律总结：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来推导。

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。

5.水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。

4 自由落体运动导学案[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/s 2或g ＝10m/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：v ＝gt ，x ＝12gt 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t A ∶t B ＝；落地前瞬间的速度之比v A ∶v B ＝. 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、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v0＝0、加速度a＝g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v－t图像(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.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：①在同一地点，重力加速度都相同．②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/s2.(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作自由落体运动C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动D．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，选项A、B错误，C正确．当空气阻力比较小，可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动，选项D 正确． 二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋atx ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt2v 2＝2gh2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．(2019·永安一中月考)从离地面500m 处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g ＝ 10m/s 2，求：(1)小球落到地面需要的时间；(2)开始下落后第1s 内的位移大小和最后1s 内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小． 答案 (1)10s (2)5m 95m (3)125m解析 (1)小球做自由落体运动，根据h ＝12gt 2可得t ＝2hg＝2×50010s ＝10s. (2)第1s 内的位移h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m前9s 内的位移h 9＝12gt 92＝12×10×92m ＝405m最后1s 内的位移Δh ＝h －h 9＝500m －405m ＝95m. (3)t ′＝t2＝5s位移h 5＝12gt ′2＝12×10×52m ＝125m.如图2所示，一滴雨滴从离地面20m 高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt ＝0.2s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m ，g 取10m/s 2，不计空气阻力，问：图2(1)雨滴落地时的速度大小；(2)雨滴落地前最后1s 内的位移大小； (3)屋檐离窗的上边框有多高？ 答案 (1)20m/s (2)15m (3)4.05m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ，根据自由落体运动公式h ＝12gt2得t ＝2s.则雨滴落地时的速度v ＝gt ＝20m/s. (2)雨滴在第1s 内的位移为h 1＝12gt 12＝5m则雨滴落地前最后1s 内的位移大小为h 2＝h －h 1＝15m.(3)由题意知窗口的高度为h 3＝2m ，设屋檐距窗的上边框h 0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t 0，则 h 0＝12gt 02.又h 0＋h 3＝12g (t 0＋Δt )2联立解得h 0＝4.05m. 三、自由落体运动的实验探究 1．实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺． 2．探究过程(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路． (2)使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住连到重物上，让重物靠近打点计时器．(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动计时器，放开纸带让重物自由下落，重物落地后立刻关闭电源，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理．图33．数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离．(2)用v n ＝x n ＋x n ＋12T求出各点的速度，作v －t 图像，图像应为一条过原点的倾斜直线．(3)根据v －t 图像的斜率求加速度或根据Δx ＝aT 2计算加速度． 4．实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8m/s 2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动．某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度．图4(1)电火花打点计时器的工作电压为．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的(填“A ”或“B ”)端和重物相连接．(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为m/s 2.(电火花打点计时器的工作频率为50Hz)(4)当地的重力加速度为9.8m/s 2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是．答案 (1)220V (2)B (3)9.4 (4)受摩擦力和空气阻力作用 解析 (1)电火花打点计时器的工作电压为220V.(2)由于各点之间时间间隔均为T ＝0.02s ，重物下落过程中速度越来越大，故相邻两点间距离越来越大，由此可知，B 端与重物相连．(3)由Δx ＝aT 2得x 23－x 78＝5aT 2，解得a ＝x 23－x 785T2＝9.4m/s 2. (4)重物拖着纸带下落时受到摩擦力和空气阻力的作用，加速度必然小于重力加速度．研究自由落体运动、测定自由落体加速度的其他常用方法 1．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T2.也可以根据2t v ＝v ＝x t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t，求出重力加速度g . 2．滴水法(1)让水滴落到水龙头下的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，第二个水滴恰好从水龙头滴水处开始下落．(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N ，停止计时，表上时间的读数是T . (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h ＝12gt 2和t ＝T N 得g ＝2h t 2＝2h T N2＝2N 2hT2.1．(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝开始下落的运动可视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处 答案 BC解析 物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A 错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B 对；同一地点，重力加速度都相同，与质量无关，C 对；g 值在赤道处小于北极处，D 错．2．(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考模拟)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则( )A ．下落过程中的加速度之比为2∶1B ．下落时间之比为1∶2C ．落地速度之比为1∶ 2D ．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近 答案 C解析 自由落体运动的加速度相等，A 错误； 由h ＝12gt 2得t 1∶t 2＝1∶2，B 错误；由v ＝gt 得v 1＝v 2＝1∶2，C 正确；若两者同时下落，在相等的时间内下落的位移相等，故两者间的距离保持不变，D 错误．3．(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s 内的位移是18m(未落地)，则( ) A ．小球在2s 末的速度是20m/s B ．小球在第5s 内的平均速度是3.6m/s C ．该星球上的重力加速度为5m/s 2 D ．小球在5s 内的位移是50m 答案 D解析 小球在第5s 内的位移是18m ，则第5s 内的平均速度v ＝18m/s ，B 错误；第5s 内的平均速度等于4.5s 时刻的速度，故该星球上，宇航员所在处的重力加速度g 0＝184.5m/s 2＝4m/s 2，C 错误；小球在2s 末的速度v 2＝g 0t 2＝8m/s ，A 错误；小球在5s 内的位移h ＝12g 0t 52＝50m ，D 正确.4．(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到地面的平均速度为10m/s(g 取10m/s 2)，则下列说法正确的是( )A ．下落一半高度时的瞬时速度为10m/sB ．落地瞬间的速度是20m/sC ．物体下落的高度是20mD ．第3s 内物体下落25m 答案 BC解析 根据平均速度v ＝v 0＋v2，解得物体落地时的速度v ＝2×10m/s＝20m/s ；根据v 2＝2gh ，v ′2＝2g ·h2得，下落一半高度时的速度v ′＝22v ＝102m/s ，故A 错误，B 正确．物体下落的高度h ＝v 22g ＝20220m ＝20m ，故C 正确．物体落地的时间t ＝v g ＝2010s ＝2s ，则第3s 内下落的位移为零，故D 错误.考点一 自由落体运动与自由落体加速度1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动 B ．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动 C ．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等 D ．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动答案 CD解析 选项A 中，初速度为零的竖直向下的运动，有可能受到空气阻力或其他力的影响，下落的加速度不等于g ，这样就不是自由落体运动，选项B 中，物体有可能具有初速度，所以选项A 、B 错误；选项C 中，因自由落体运动是匀变速直线运动，加速度恒定，由加速度的概念a ＝ΔvΔt 可知，Δv ＝g Δt ，所以若时间相等，则速度的变化量相等，故选项C 正确；根据自由落体运动的性质可判定，选项D 正确． 2．下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B ．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C ．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D ．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 答案 A解析 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，故A 正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B 错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C 错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D 错误． 3．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向B ．在地球上的不同地方，g 的大小一般是不同的，但差别不大C ．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D ．纬度越低的地方，重力加速度g 值越小 答案 BCD解析 重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的，地球上不同地方g 的大小一般是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g 值越小．故正确答案为B 、C 、D.考点二 自由落体运动规律的应用4．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m ，那么它在第三段时间内的位移是( ) A ．1.2m B ．3.6m C ．6.0m D ．10.8m答案 C解析 将该自由落体运动的时间分成了相等的三段，由其规律知：第T 内、第2T 内、第3T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ＝1∶3∶5，第一段时间内的位移为1.2m ，则第三段时间内的位移为x ＝1.2×5m＝6.0m ，故选C.5．(多选)一小球从空中足够高的地方由静止释放，不计空气阻力(g 取10m/s 2)．下列说法正确的是( ) A ．第2s 末小球的速度为20m/s B ．前2s 内小球的平均速度为20m/s C ．第2s 内小球的位移为10m D ．前2s 内小球的位移为20m 答案 AD解析 小球做自由落体运动，第2s 末小球的速度为v ＝gt ＝10×2m/s ＝20m/s ，故A 正确；前2s 内小球的位移为h 2＝12gt 2＝12×10×4m＝20m ，前2s 内小球的平均速度为v ＝h 2t＝202m/s ＝10m/s ，故B 错误，D 正确；第1s 内小球的位移为h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m ，故第2s 内小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20m －5m ＝15m ，故C 错误．6．(多选)从一座塔顶自由落下一石子，忽略空气阻力，如果已知重力加速度大小，再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度( ) A ．最后1m 内石子下落的时间t B ．第1s 末和第2s 末的速度 C ．最初1s 内石子下落的高度 D ．最后1s 内石子下落的高度 答案 AD解析 知道最后1m 内石子下落的时间t ，结合位移公式x ＝v 0t ＋12gt 2，速度公式v ＝v 0＋gt ，即可求出石子的末速度，再根据v 2＝2gh 可得塔的高度h ＝v 22g，故A 正确；知道第1s 末和第2s 末的速度无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故B 错误；知道最初1s 内的位移，无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故C 错误；知道最后1s 内石子的位移，同A 项类似，即可求得塔的高度，故D 正确．7．(多选)甲、乙两物体，m 甲＝2m 乙，甲从2H 高处自由落下，1s 后乙从H (H >1m)高处自由落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是( ) A ．同一时刻甲的速度大B．同一时刻两物体的速度相同C．各自下落1m时，两物体速度相同D．落地之前甲和乙的高度之差不断增大答案AC解析因为甲、乙物体都做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，甲任意时刻的速度为：v＝gt，乙任意时刻的速度v′＝g(t －1)，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A正确，B错误；各自下落1m时，根据速度时间关系公式，有：v2＝2gh，故v＝2gh＝2×10×1m/s＝25m/s，两物体速度相同，C 正确；1s后，相对于乙物体，甲向下做匀速直线运动，若甲自由下落1s时甲在乙的上方，则落地之前甲和乙的高度差先减小后增大，若甲自由下落1s时甲在乙的下方，则落地之前甲和乙的高度之差不断增大，由于不知道题目中H的具体数值，故D错误．8．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A．1s B．1.5sC.2s D．(2－1) s答案 D解析初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…，所以物体下落后半程的时间为(2－1) s，故D正确．9．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4s鸡蛋刚好着地．(忽略空气阻力的作用，g取10m/s2)求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小； (3)鸡蛋下落过程中第4s 内的位移大小． 答案 (1)80m (2)20m/s (3)35m解析 (1)由h ＝12gt 2，可得：h ＝12×10×42m ＝80m.(2)下落过程的平均速度大小为：v ＝h t ＝804m/s ＝20m/s.(3)前3s 内的位移大小h ′＝12gt 32＝12×10×32m ＝45m ，故第4s 内的位移大小Δh ＝h －h ′＝35m.10.(多选)(2018·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图1中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度均为d .根据图中的信息，下列判断正确的是( )图1A ．位置1是小球释放的初始位置B ．小球做匀加速直线运动C ．小球下落的加速度为d T2D ．小球在位置3的速度为7d2T答案 BCD解析 小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5…，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A 错误，B 正确．由a ＝Δx T 2得a ＝d T2，选项C 正确．小球在位置3的速度v 3＝3d ＋4d 2T ＝7d 2T ，选项D 正确．11.(多选)(2018·太原五中高一期中)如图2所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ，高度分别为h 1、h 2、h 3，且h 1∶h 2∶h 3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a 、b 、c ，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )图2A ．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B ．三小球运动时间之比为3∶2∶1C ．小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D ．小球b 与a 开始下落的时间差大于c 与b 开始下落的时间差 答案 BC解析 由v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1，A 错误；又由h ＝12gt 2，得t ＝2hg，则三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3＝3∶2∶1，B 正确；设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1，小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2，则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2＝(3－2)∶(2－1)，比值小于1，因此小球b 与a 开始下落的时间差小于小球c 与b 开始下落的时间差，C 正确，D 错误．12.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图3所示，直杆长l 1＝0.5m ，圆筒高l 2＝3.7m ．直杆位于圆筒正上方H ＝0.8m 处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒(g 取 10m/s 2)，求：图3(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间； (2)直杆穿越圆筒所用的时间． 答案 (1)0.4s (2)0.6s解析 (1)设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1，上端离开圆筒下端的时间为t 2，根据自由落体运动规律有H ＝12gt 12，解得t 1＝2×0.810s ＝0.4s.(2)根据自由落体运动规律有l 1＋H ＋l 2＝12gt 22，解得t 2＝2×0.5＋0.8＋3.710s ＝1s ，则直杆穿越圆筒所用的时间t ＝t 2－t 1＝0.6s.13．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，当距离地面125m 时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为14.3m/s 2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5m/s ，取g ＝10m/s 2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)答案 (1)305m (2)9.85s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1，打开伞前瞬间的速度为v 1，有v 12＝2gh 1①打开降落伞后做匀减速运动时满足：v 22－v 12＝2ah 2② 联立解得h 1＝180m所以总高度为H ＝h 1＋h 2＝(180＋125) m ＝305m (2)设第一过程经过的时间是t 1，有h 1＝12gt 12第二过程经过的时间是t 2＝v 2－v 1a所以总时间为t ＝t 1＋t 2≈9.85s.。

高中物理（人教版）必修一优秀教案--2.5《自由落体运动》精品教案（教师版）必修一2.5 自由落体运动一、教材分析本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的教学内容。

自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。

此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。

组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。

二、教学目标1、知识与能力（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，（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。

2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

3、情感态度和世界观感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。

促进学生形成科学思想和正确的世界观。

三、教学重点、难点重点：不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验难点：斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现四、学情分析在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，对自由落体运动也有过思考，接触过亚里士多德的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验，但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。

五、教学方法实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。

六、课前准备1、牛顿管、抽气机；2、10套：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。

七、课时安排 1课时八：教学过程(一)预习检查、总结疑惑=t V 0V +at 2021at t V S += as V V t 2202=-（二）情景导入、展示目标在日常生活中，我们会看到这种现象：把小石头和树叶举到相同高度，石头的重量比树叶重，同时由静止开始释放。

《自由落体运动》导学案第1课时共1课时班级：小组：姓名：评价：一、【复习导入，展示目标】（2-3分钟）1.【导入】复习匀变速直线运动速度、位移、速度和位移的关系式及利用直尺测量反应时间切入课题。

2.【学习目标及重、难点】1.知道什么是自由落体运动2.知道什么是自由落体加速度，它的方向和大小3运用自由落体运动规律解决实际问题4.了解伽利略对落体运动的研究过程和研究的科学方法．二、【学一学】（5-8分钟）知识点一自由落体运动的特点1.定义：物体只在作用下从开始下落的运动，称为自由落体运动。

2.特点(1)运动性质：初速度等于的匀加速直线运动。

(2)受力特点：只受作用。

不受其他力在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。

知识点二自由落体运动的加速度1.自由落体运动的加速度(1)定义：物体自由下落时具有的加速度源于物体所受的作用，称为重力加速度，通常用g表示。

(2)方向：。

(3)大小①一般情况g＝9.8 m/s2，粗略计算g＝10 m/s2。

②g值随纬度升高而，随高度升高而。

2.自由落体运动的规律(1)速度公式v＝(2)位移公式h＝(3)速度－位移公式v2＝知识点三自由落体运动规律探索回眸1.亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的决定的。

2.伽利略的研究(1)归谬：伽利略从的论断出发，通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断。

(2)猜想：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动。

(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出，当物体从静止开始运动时，物体的位移与所用时间的平方成。

(4)实验结果①小球沿斜面滚下的运动是运动。

②只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是的。

③增大斜面的倾角，小球的加速度随斜面倾角的增大而。

(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为时，小球将自由下落，仍会做运动。

三、【讲一讲】（5-10分钟）[例1]近年来多次发生高空坠物造成人员伤亡的事件，于是就有人做了一个实验：在高为80 m的楼房阳台上，自由释放一颗质量为50 g的石子，计算：(空气阻力不计，g取10 m/s2)(1)石子经过多少时间落到地面？(2)石子落地的速度是多大？(3)石子最后1 s内运动的位移大小？四、【练一练】（8-10分钟） 课本59页 节练习1关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A.质量大的物体自由下落时的加速度大B.从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动C.雨滴下落的过程是自由落体运动D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动2. 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五、【测一测】（10-15分钟）1．某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如下实验，并进行了一系列探究过程．假设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容．(1)操作过程：①将打点计时器固定在铁架台上，如图所示．②将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔．③先________，再释放纸带．④获得点迹清晰的几条纸带．(2)探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示．(图中直尺的单位为cm ，点O 为纸带上记录到的第一点，点A 、B 、C 、D …依次表示点O 以后连续的各点．已知打点计时器每隔T ＝0.02 s 打一个点．)①小组成员量出DF 间的距离为3.60 cm ，计算出打点计时器打下点E 时的速度v E ＝________m/s.②小组成员量出FH 间的距离为5.20 cm ，计算出打点计时器打下点G 时的速度v G ＝________m/s.③利用a ＝v G －v E Δt得出g ＝________m/s 2. ④利用a ＝x FH －x DF t2得出g ＝________m/s 2. 2．同学们利用如图所示方法估测反应时间．首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为S ，则乙同学的反应时间为________(重力加速度为g )．基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4 s ，则所用直尺的长度至少为________cm( 取10m/s 2)；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________的(选填“相等”或“不相等”)．。

合作探究●新知探究二：自由落体运动的特点1．按照教材第44页图2.5-1安装实验器材，保证两个限位孔在同一竖直线上，选用密度和质量大的重物，阻力的相对影响就越小。

2．先接通电源，再释放重物，打好纸带后立即关闭电源。

3．重复上述步骤直到打出点迹清析的纸带。

4．换用不同重物实验，打出多条点迹清析的纸带。

5．从第一个计时点开始取计数点，每隔0.04s取一个，用第一章的方法求出各计数点的瞬时速度。

填写下表：小车在几个时刻的瞬时速度位置编号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9时间t/s0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20.240.280.320.36 1v/m/s2v/m/s6．由上表数据作v-t图象作出的图形为线说明自由落体运动是针对训练二：1.用新知探究二的方法测自由落体加速度，结果常小于当地自由落体加速度，分析可能的原因？巩固提高1．牛顿管实验中，在管中有空气和管中抽成真空的两种情况下，铜币和羽毛下落情况不同，说明：（）A．真空情况时的羽毛比空气中的羽毛所受的重力大。

B．有空气时羽毛比铜币下落慢，是因为羽毛受到空气阻力，铜币不受空气阻力。

C．有空气时羽毛比铜币下落慢，是因为羽毛受到的空气阻力对它的运动的影响较大。

D．若所有物体都不受空气阻力，在同一地点由静止释放，下落的快慢相同。

2．人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间，该时间越小说明人的反应越灵敏，反应时间可用自由落体运动来测试：如图2 .5 – 2，请一同学用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备，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，测得直尺下落的高度为 9.8 cm ，那么你的反应时间是。

3．一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为；前一秒下落高度为，前两秒下落高度为，前三秒下落高度为，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为；第一秒内下落高度为，第二秒内下落高度为，第三秒内下落高度为，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为。

高一《自由落体运动》导学案一、学习目标1、理解自由落体运动的概念，知道自由落体运动的条件。

2、通过实验探究，掌握自由落体运动的规律。

3、能够运用自由落体运动的规律解决实际问题。

二、学习重点1、自由落体运动的概念和条件。

2、自由落体运动的加速度。

3、自由落体运动的规律及其应用。

三、学习难点1、对自由落体运动中加速度的理解。

2、运用自由落体运动的规律解决复杂问题。

四、知识链接1、匀变速直线运动的规律：速度公式：v ＝ v₀＋ at；位移公式：x ＝ v₀t ＋ 1/2at²；速度位移公式：v² v₀²＝ 2ax。

2、重力：物体由于地球的吸引而受到的力，其大小 G ＝ mg，方向竖直向下。

五、学习过程（一）引入新课生活中，我们常常观察到物体下落的现象，比如苹果从树上落下，雨滴从天空飘落。

那么，这些物体下落的运动有什么规律呢？这就是我们今天要学习的自由落体运动。

（二）自由落体运动的概念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：（1）只受重力作用。

（2）初速度为零。

思考：羽毛和金属片在真空中同时下落的实验说明了什么？（三）自由落体运动的加速度1、定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，用 g 表示。

2、大小：一般取 g ＝ 98 m/s²，在粗略计算时，g 可取 10 m/s²。

3、方向：竖直向下。

探究：重力加速度的大小与哪些因素有关？（四）自由落体运动的规律1、速度与时间的关系：v ＝ gt2、位移与时间的关系：h ＝ 1/2gt²3、速度与位移的关系：v²＝ 2gh（五）自由落体运动的应用1、测量反应时间让一个同学用手捏住直尺的上端，另一个同学的手在直尺的下端零刻度处准备，当看到前者松手时，后者立即握住直尺。

测出直尺下落的高度 h，根据自由落体运动的规律 h ＝ 1/2gt²，可算出反应时间 t。