第二章第一节课题名称:探究自由落体运动班级姓名小组课时编写高一物理备课组审核宋文渊学习目标:1.建立自由落体运动概念,知道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。3.掌握自由落体运动的规律,并能够运用自由落体运动的规律进行计算,解决一些生活中的实际问题重点难点:自由落体运动的性质、规律、应用及重力加速度的理解;自主学习1.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。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来推导。5
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。基础测试1.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.从水龙头上滴落的水滴的下落过程,可近似看作自由落体运动2.对下列关于自由落体运动的说法正确的是()A.物体开始下落时速度为零,加速度也为零B.物体下落过程中速度增加,加速度不变C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量3.做自由落体运动的物体1s、2s、3s内的位移之比是:()A.1:2:3B.1:4:9C.1:3:5D.1:1:1探究学习探究一:什么是自由落体运动?实验:取一张纸和一块橡皮,从同一高度处自由释放。思考:1.哪一个物体下落的快?为什么?2.如果把纸团成小球呢?3.如果把纸团向下掷呢?猜想:你知道在月球上一片羽毛和一个重锤从同一高度自由释放后,哪个先落到月球表面上吗?结论:1.物体下落快慢与有关,与无关。2.自由落体运动定义:物体_____________________________________________叫做自由落体运动。探究二:自由落体运动的运动性质回忆第一节探究小车运动性质的实验,小组讨论设计一个实验分析做自由落体运动的物体的运动性质。设计实验:完成以下内容:1.实验原理:2.实验器材:3.实验步骤:4.数据处理:以下是教师通过实验获得的一组数据,你能试着作出它的v-t图象并求出加速度a吗?你也可以依据你的实验数据完成下表和作图。5
位置ABCDEF时刻/s0.100.140.180.220.260.30间隔/s0.040.040.040.040.040.04x/cmxA=3.66xB=5.12xC=6.60xD=8.14xE=9.67xF=11.08v/m.s-1a/m.s-2思考:1.依据上表,0时刻的瞬时速度是多大?2.你测得的g值比真实值偏大还是偏小?原因是什么?3.同一地点的g值相同吗?不同地点呢?为什么?阅读课本P44页:一些地点的重力加速度。结论:1.g=_____________,方向_______________,大小与______有关。2.自由落体运动是______________________________________运动。探究三:自由落体运动的规律小组讨论完成下表:匀变速直线运动自由落体运动速度时间公式位移时间公式速度位移公式相邻相等时间内的位移差例:一物体从125m的高空自由下落。求:①物体落地时间②落地速度。(g=10m/s2)小结:应用自由落体运动规律解题的一般思路及注意事项:探究四:自由落体运动的应用“测定反应时间”,小组讨论分析实验原理。拓展:1.如果你的反应时间是0.2s,从尺的零刻线开始,应该标在哪一点?2.从尺的零刻线开始,20cm处应标的时间是多少?3.直尺下落45cm时的瞬时速度又是多少?(g=10m/s2)5
能力检测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_____________。3.一物体从高处A点自由下落,经B点到达C点,已知B点的速度是C点速度的,BC间距离是7m,则AC间距离是__________m(g取10m/s2)。4.一物体从高H处自由下落,当其下落x时,物体的速度恰好是着地时速度的一半,由它下落的位移x=__________5.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6.一个物体从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)5
7.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2)。8.如图2-4-2所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力,g=10m/s2).附加题9.甲、乙两球从同一高度处相隔1s先后自由下落,则在下落过程中()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10.自由落体运动在最后1s内通过了全部位移的一半,求下落的时间和总位移。(g=10m/s2)11一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沿的高度是多少?5