2.4 自由落体运动 导学案-高中物理人教版必修第一册

2.5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。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、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。3、掌握自由落体运动的特点和规律。【自主学习】1．自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动．物体做自由落体运动的条件是：________________；仅受________作用．2．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都________，这个加速度叫自由落体的加速度，又叫________________，通常用g来表示，计算中g一般取________，近似计算时，g取________．重力加速度的方向总是________________的．3．自由落体运动是初速度为____，加速度为____的___________直线运动．它遵循以下规律:速度公式：________.位移公式：________.速度和位移的关系：________.【交流讨论和点拨】一、自由落体运动【思考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？试猜想发生这种现象的原因。【思考2】观察演示实验回答下列问题 (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？1、定义：2、自由落体运动的条件：①只受_______作用；②初速度为______【思考3】自由落体运动到底是怎样的运动？【实验探究】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。右图是小球从A点自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次。(已测出各位置到初始位置的距离，单位：cm)(1)请根据以上数据填写下表(保留两位小数)：位置ABCDE时刻t/s00.040.080.120.16速度v/m·s-1(2)请根据以上表数据作出小球速度-时间图象，并根据图象判断小球做什么运动？ 3、自由落体运动的性质：二、自由落体运动加速度【思考4】根据上面的图像能否求出小球自由落体运动的加速度？其方向如何？换一个物体来做这个实验呢？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 【思考5】阅读课本P44页“一些地点的重力加速度”，从表中你能发现什么规律吗？你能尝试解释这个规律吗？【思考6】请根据自由落体运动的特点及对自由落体加速度的定义，结合匀变速直线运动的基本规律，写出自由落体运动的基本规律。【例题1】为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离及石块击水时的速度。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？（g=10m/s2）【例题2】如图所示，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，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球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，每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断错误的是(  )A．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．小球在位置“3”的速度为 【反馈练习】1．下列说法正确的是（   ）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C．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。D．从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。2．下列说法不正确的是（）A．g是标量，有大小无方向。B．地面不同地方g不同，但相差不大。C．在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。D．在地面同一地方，高度越高，g越小。3．甲、乙两物体的质量之比为1：4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是()A.甲比乙先着地B．乙比甲先着地C．甲和乙同时落地D．甲比乙的加速度大4．如图小球自由下落过程的相片，每两次闪光时间间隔为1s/30,a、b、c、d是四个相邻位置。由此实验结果可得知，重力加速度的数值是()A．9.86m/s2B．9.78m/s2C．9.70m/s2D．9.92m/s2*5．如果从高楼相隔ls先后释放两个相同材料制成的小球，假设小球做自由落体运动，则它们在空中各个时刻()A.两球的距离始终保持不变B．两球的距离越来越小C．两球的距离先越来越小，后越来越大D．两球的距离越来越大 6．小球从某一高度自由下落，求：（1）小球在下落第一个3秒内的位移和末速度？（2）小球在下落第三个3秒内的位移和末速度？（3）小球在第一个3s、第二个3s、第三个3s内的位移之比？*7．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的四分之一，求物体最后1s内通过的距离