高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 教案

自由落体运动 物体下落的运动是一种常见的运动。 【演示实验】【结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢相同。1．空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.2．在没有空气阻力时，在同一地方任何物体自由下落的运动情况相同． ⑴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。⑵条件：（1）静止即V0=0（2）只受重力，若受到空气阻力，当f空«G的情况，当作自由落体运动。所以自由落体运动是一种理想运动。自由落体运动自由落体会是一个怎样的运动？ 直线运动特征—加速?匀加速?运动轨迹——探究：自由落体运动的运动性质 023456ABCDx1x2x3x1=0.80cmx2=1.07cmx3=1.34cm△x=x2-x1=1.07cm-0.80cmx3-x2=1.34cm-1.07cm=0.27cm在匀变速直线运动中，各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量1 ⑶性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。实验表明，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，也叫重力加速度，通常用g表示 重力加速度g(单位:m/s²)地点纬度重力加速度g赤道0°9.780广州23°069.788武汉30°33’9.794北京39°56’9.801莫斯科55°45’9.816北极90°9.832通常取：重力加速度g=9.80m/s²或10m/s²。 （4）自由落体加速度①在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度就叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g来表示。②重力加速度g(自由落体加速度)a．方向总是竖直向下(垂直水平面)的。b．大小：g=9.8m/s2，粗略计算可用g=10m/s2c．g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大)g随高度的增加而减小。 (5)规律：用v0=0，a=g，x=h替代前面的匀变速直线运动的常用公式，则其运动规律可表示为:匀变速直线运动的特殊规律在此也同样适用．v=gth=gt2/2v²=2ghv=v0+atx=v0t+at2/2v2-v02=2ax 自由落体运动的应用（一）测高度比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。解：由题意物体做自由落体运动，t=2s，g取9.8m/s2所以 练习：一物体从塔顶做自由落体运动，经过3秒钟落地，求（1）塔的高度？（2）物体落地时的速度？T=3sh=?Vt=?解：（1）由得：(2)由得：答：（1）塔的高度为44.1m（2）物体落地时的速度为29.4m/s 自由落体运动的应用（二）测反应时间人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间 例2：有则剪报报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼窗口跌出的的孩子的动人事迹。设每层楼高度是2.8m，这位青年从他在的地方冲到楼窗下需要的时间是1.3s，请你估算一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间。解：已知楼高h＝2.8×14m＝39.2m，小孩下落所用的时间可根据求出：至多允许这位青年的反应时间是：t0=t-t1=2.8s－1.3s＝1.5s 例1．下列说法正确的是（ )A．物体竖直向下的运动是自由落体运动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运动C．物体只在重力作用下从静止开始的下落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，物体自由下落可视为自由落体运动BCD 例2．关于重力加速度下面四种说法正确的是（）A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢D．轻、重物体的重力加速度不同C 【例3】如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过A点时的速度是2.42m/s，经过B点时的速度是4.64m/s，所用时间是0.226s，求此地的重力加速度和AB间的距离。解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以AB 【总结与归纳】①什么叫自由落体运动？自由落体运动的条件是什么？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自由落体运动的性质？自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。③重力加速度的大小和方向如何？大小：g=9.8m/s2方向：竖直向下④如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问题？v=gth=1/2gt2v²=2gh 巩固练习：1、甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法正确的是（）A、甲比乙先落地B、甲比乙的加速度大C、甲、乙同时落地D、无法确定谁先落地2：一块石头从125米高的楼顶掉下来，经过______s石头落地，石头落地时的速度是______m/s。（g=10m/s2）C550 5.在某地让一个小球从17.7m高的地方自由下落，测得小球下落到地面处所用的时间是1.9s，求此地的重力加速度和1.9s末的速度。小球在1.9s末的速度为解：由公式得 6.一个物体从19.6m高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？物体落地时的速度为解：由公式得 6、一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s内下落的高度为楼高的7/16，求楼高？7、为了求出塔的高度，从塔顶只有下落一石子，除了需要知道重力加速度以外，还需只知道下面哪一项（）A、石子落至地面所经历的时间B、最初1s内石子的位移C、最后1s内石子的位移D、第1s末的速度和第2s末的速度 8、水滴从屋檐自由落下，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，空气阻力不计，取g=10m/s2，求此窗户离屋檐距离？ 9、为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口自由下落，经过２．５秒后听到石块击水的声音，估计井口到水面的距离．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？