第二章 第四节 自由落体运动（课件）-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习（人教版）浙江专用

4　自由落体运动 物理 学习目标 课标解读 1.通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。 2.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。 3.了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。 4.会根据打点计时器记录的纸带或频闪照片分析自由落体运动。 5.知道自由落体加速度的大小和方向,知道自由落体加速度就是重力加速度g。 6.能得出并运用自由落体运动的规律解决问题。 1.通过打点计时器、频闪照相或其他实验,经历自由落体运动模型的建构过程,认识自由落体运动规律,能运用其解决实际 问题。 2.了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法,了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。 3.查阅资料,了解亚里士多德关于力与运动的主要观点和研究方法。 物理 自主预习 合作探究 课堂达标 物理 自主预习 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。 2.运动特点:在同一地点,一切物体自由下落的加速度 。 3.实际落体运动看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以 忽略。 二、自由落体加速度 1.定义:物体 下落的加速度。通常用g表示。 2.方向: 。 知识梳理 重力 静止 相同 自由 竖直向下 物理 3.大小:随地理纬度的增加而 ,在赤道上最 ,两极处最 ,一般计算中,常取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。 三、自由落体运动的规律 1.速度公式:v= 。 增大 四、伽利略对自由落体运动的研究 1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢跟它的 有关,重的物体下落得快。 2.伽利略的研究:通过 ,指出亚里士多德对落体认识的问题,然后得出重物与轻物下落得 的结论,最后用 通过合理外推证实了自己的结论。 小 大 gt 轻重 逻辑推理 同样快 实验 物理 科学思维 1.思考判断 (1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动。(　 　) (2)物体在真空中一定做自由落体运动。(　 　) (3)由静止释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。(　 　) (4)质量越大的物体自由落体加速度越大。(　 　) (5)地球两极重力加速度大于赤道重力加速度。(　 　) (6)伽利略根据斜面实验结论进行合理外推,得到自由落体运动的规律。 (　 　) × × √ × √ √ 物理 2.1971年,美国宇航员大卫·斯科特在登上月球后,从同一高度同时由静止释放锤子和羽毛,则下落过程中(　 　) A.锤子比羽毛速度变化大 B.羽毛比锤子速度变化大 C.锤子比羽毛加速度大 D.锤子和羽毛加速度一样大 解析:月球上没有空气,锤子和羽毛下落过程中,速度变化一样大,加速度也一样大,选项D正确。 D 物理 3.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2) (　 　) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m B 物理 4.一小球由静止释放自由下落,最后一秒内的位移为20 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,下列说法正确的是(　 　) A.小球运动的总时间为2 s B.小球着地的速度为20 m/s C.小球着地的速度为25 m/s D.小球释放的位置距地面的高度为25 m C 物理 合作探究 要点一　自由落体运动和自由落体加速度 [探究导学] (1)在空气中,将一张纸片和一石块从同一高度同时释放,哪个下落得快?若把这张纸片团紧成一团,再与石块从同一高度释放,情况会怎样? (2)牛顿管实验:玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管中抽成了真空,将物体聚于一端,再将玻璃管倒立,让所有物体同时下落。看到什么现象?说明什么问题? 答案:(1)石块下落得快;纸团和石块几乎同时着地。 (2)下落快慢相同。在没有空气阻力影响的情况下,所有物体下落快慢是相同的,与形状、材料、质量都无关。 物理 [要点归纳] 1.自由落体运动是一种理想化模型 (1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力。实际上,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动。 (2)当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始下落可看成是做自由落体运动。如在空气中自由下落的石块可看成是自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看成是自由落体运动。 物理 2.自由落体加速度的理解 大小 同一地点,任何物体其值都相等 方向 竖直向下(不是垂直向下,地球表面不同位置方向不同) 产生原因 地球对物体有吸引力 变化 g随纬度的增加而增大