高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 导学案

3.3匀变速直线运动实例——自由落体运动学案［概念规律导思］【自由落体运动】物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动。在同一地点，一切物体自由落体的加速度都是相同的，这个加速度就是重力加速度。重力加速度g的方向总是竖直向下的，g的大小在地球上不他的地方是不同的，两极最大，赤道最小，但差别不大（如下图），一般计算中，取粗略的计算也可以取g=1Cte»/?o地点纬度■力加連度赤ifi0°9.780广州23°06‘9.788武汉30°33‘9.794上海31°12*9.794东京35。43‘9.798北京39。56‘9.801纽约40°4(r9.803奠斯科55。45‘9816自rh落体运动是初速度为零的、加速度为g的匀加速直线运动，只是把公式的a换成g,即可，即：v=a,*=,"=2曲。其屮h为为物体由静止下落的高度。枷利略对自由落体运动的研究（如下图），开创了研究自然鼓励的科学方法一一抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，这种方法至今仍是科学研究的重要方法之一。 【初速度为零的匀变速运用的结论］（1）Is、2s、3s、……速度之比：叫宀••••■•:>1=1：2:3：•••••■:M（其（2）18内、2s内、3s内、……位移之比：髦电遇:：«!B=P：2a：l1（英屮2）（3）第Is内、第2s内、第3s内、位移之比：国吗：务：：耳=1:3:5:：（2«-0（4）通过第1个L、通过第1个L、通过第1个L、……所用时间之比:hhh-……y：审t岛:……匚（石-尸T）［例题解析］例1对于自由路体运动，求：（1）第刀S末的即时速度；（2）第/7S内的平均速度；（3）前/7S的位移；（2）第nS内的位移。 解析：自由落体运动是初速度为冬的匀加速直线运动，可以直接应用匀变速直线运动的规律进行求解。(1)由公式-=0求得：叫(2)第刀s内的平均速度可以间接从公式*=Bl求出：＞U=«C»-0所以(3)前刀S前的位移由公式"二云"求得(4)第/?s内的位移2可间接由求出:例2—只小球自屋檐自由下落，在时间内通过高度为的窗口，则窗口的顶端距离屋檐有多高？(匱nWwfX)解析：设球落到窗顶处的速度为乃，则n=rto由位移公式11=0.67&窗口的顶端距离屋檐的距离为:得，代入数据解得:说明：(1)物体做自由落体运动必须满足两个条件：物体只受重力作用，初速度必须为零(2)自由落体运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的各个公式，在求儿解自由落体问题时，都可以灵活运用。