高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

2.5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。②对于方法B：方法B充分利用了测量的数据。方法B称为逐差法。逐差法：是将测量得到的数据按大小顺序排列后平分为前后两组，先求出两组中对应项的差值（即求逐差），然后取其平均值。其优点是充分利用了测量数据，具有对数据取平均的效果，这样可以减小实验的偶然误差。3．用频闪照相法研究自由落体运动频闪仪每隔相等时间闪光一次，即照上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如果要用右边这幅照片来测量自由落体加速度，须要知道哪些信息？ 【导思】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、条件：和_____________。3、运动性质：自由落体运动是___________________________________直线运动。二、自由落体加速度1、定义：在同一地点，做自由落体运动的物体均具有相同的加速度，这个加速度叫自由落体加速度，也叫_______________，通常用______表示。2、一般计算中，取_______或_______，如果没有特殊说明，都按m/s2计算。方向：__________________说明：1、同一地点、一切物体下落的重力加速度_______2、地球上不同地点重力加速度不同①纬度越高，g越；②同一纬度，高度越大，g越。三、自由落体运动的规律（速度和位移公式）匀变速直线运动自由落体运动速度时间关系式____________________________________位移时间关系式____________________________________位移速度关系式____________________________________【导练】1．关于自由落体运动，下列说法正确的是：()A．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。B．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。C．自由落体运动的加速度方向是竖直向下的。D．竖直向下的运动一定是自由落体运动。 2．一重一轻的甲、乙两球从同一高度处相隔1秒先后自由下落，不考虑空气阻力，则在两球下落过程中（）A．两球速度差始终不变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3．如图是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是1/30s。如果测得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm。请你用x7和x5计算重力加速度的值。（保留三位有效数字）【导考】4.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：⑴此屋檐离地面多高？⑵滴水的时间间隔是多少？5．从离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：①经过多少时间落到地面；②落地时的速度。③从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；④落下一半时间的位移。