第2章 4 自由落体运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（人教版）

4　自由落体运动 物理 [定位·学习目标] 1.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点。 2.了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。 3.通过实验探究自由落体运动,体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的科学研究方法。 4.经历抽象概括和推理的过程,知道物体做自由落体运动的条件。 5.通过实验,探究自由落体运动的规律,了解重力加速度的概念,掌握其大小、方向,知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。 物理 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 物理 探究·必备知识 知识点一　自由落体运动 探究新知 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.伽利略的观点:重的物体与轻的物体应该下落得 。 3.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)特点。 ①运动特点:初速度等于 的匀加速直线运动。 ②受力特点:只受 作用。 轻重 同样快 重力 静止 零 重力 物理 想想议议 观察图片,思考有关问题。 宇航员在月球上的“实验”:铁球与羽毛同时由静止释放,同时落地。简单解释为什么? 答案:月球表面没有空气,则没有空气阻力,铁球与羽毛下落一样快。 物理 知识点二　自由落体加速度 探究新知 1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作 ,通常用g表示。 2.方向: 。 3.大小:在地球表面不同的地方,g的大小一般是 ,一般计算中g取 m/s2或10 m/s2。 注意:物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同。 4.运动性质:自由落体运动实质上是初速度v0= ,加速度a= 的 运动。 5.自由落体的速度、位移与时间的关系式: , 。 相同 重力加速度 竖直向下 不同的 9.8 0 匀加速直线 v=gt g 物理 想想议议 在著名的“比萨斜塔实验”中,轻重不同的两个小球为什么能同时落地呢? 答案:在忽略空气阻力的情况下,两球自由下落的加速度相同,又由于高度相同,故下落时间相等。 物理 突破·关键能力 要点一　对自由落体运动的理解 情境探究 在装有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快;在抽掉空气的玻璃管中, 金属片和羽毛的下落快慢相同。 探究:(1)实验表明:只受重力作用时,物体下落快慢有什么规律? 答案:(1)相同。 (2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动? 答案:(2)初速度为零,忽略空气阻力。 物理 要点归纳 1.物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零。 (2)除重力之外不受其他力的作用。 2.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。(在地球上,实际生活中的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,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如空气中石块的自由下落,在一定范围内可看作自由落体运动,空气中羽毛的下落,不能看作自由落体运动。 3.对自由落体加速度(重力加速度)的理解 (1)产生原因:地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。 物理 (2)大小:与在地球上的纬度以及距地面的高度有关。 与纬度 的关系 在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,即赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但差别很小 与高度 的关系 在地面上的同一地点,重力加速度随高度的增加而减小。但在一定的高度内(即高度与地球半径相比可忽略时),可认为重力加速度的大小不变,通常情况下g取9.8 m/s2或g取10 m/s2 (3)方向。 ①方向竖直向下,不是垂直向下,也不是一定指向地球球心。 ②由于地球是球体,各处重力加速度的方向并不相同。 物理 典例研习 [例1] 关于自由落体运动,下列说法正确的是(　 　) A.做自由落体运动的物体不受任何外力 B.加速度a=9.8 m/s2的运动不一定是自由落体运动 C.雨滴下落的过程是自由落体运动 D.做自由落体运动的物体,质量越大,下落得越快 B 解析:做自由落体运动的物体只受重力作用,选项A错误;物体只在重力作用下的运动,其加速度均为9.8 m/s2,但加速度a=9.8 m/s2的运动不一定是自由落体运动,选项B正确;雨滴下落时的空气阻力不能忽略,故不能看作自由落体运动,选项C错误;做自由落体运动的物体加速度是恒定不变的,与物体的质量无关,选项D错误。