衔接点10 自由落体运动 -2023年初升高物理无忧衔接（通用版）

衔接点10 自由落体运动 课程标准 初中 初中无该知识点 高中 1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体加速度的大小和方向. 2.掌握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题. 3.会通过实验探究自由落体运动的规律，测量自由落体加速度． 初中物理知识储备 1．生活中常见的落体运动：雨滴的下落，树叶的飘落。 2．对落体运动的错误经验认识：认为重的物体比轻的物体下落的快。 高中物理新知识、新模型 一、自由落体运动 1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动． 2．物体的下落可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：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示． 2．方向：竖直向下． 3．大小 (1)在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐增大． (2)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2. 三、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动． 2．匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动． 3．自由落体运动的速度、位移与时间的关系式：v＝gt，x＝gt2. 四、自由落体运动的实验探究 1．实验器材 打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺． 2．探究过程 (1)按如图所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路． (2)使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住连到重物上，让重物靠近打点计时器． (3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动打点计时器，放开纸带让重物自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，重物落地后立刻关闭电源． (4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理． 3．数据处理 (1)用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离． (2)用vn＝求出各点的速度，作v－t图像，图像应为一条过原点的倾斜直线． (3)根据v－t图像的斜率求加速度或根据Δx＝aT2计算加速度． 4．实验结论 自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动． 初、高中物理衔接点 1. 本节通过逻辑推理、实验演示与实验探究，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使同学们对自由落体运动的规律有了更具体和深入的认识。同时同学们应主动增强质疑精神、科学推理和科学论证能力的提升。 2. 对自由落体运动的研究是本节的第一个难点，因为它与学生常见的生活中的落体运动并不完全相同，同学们要转变已有认识。从亚里士多德观察得到的经验性结论与伽利略的科学论证结果间的矛盾出发，引发对落体运动的实验探究，发现空气阻力是影响物体下落快慢的因素，进而得到忽略空气阻力的理想化模型——自由落体运动。 3. 伽利略创建了将实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来的科学方法。通过物理实验观察到的现象要与逻辑推理自洽才能说明提出的观点和得到的结论是正确的。这样的推理过程在物理研究中是很常见的，同学们体验这种科学方法。 1. 如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同． (1)为什么物体下落快慢相同？ (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　(1)因为没有空气阻力　(2)空气的阻力作用可以忽略 例题1. 甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（） A．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用 B．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地 C．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大 D．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大 【答案】B 【详解】甲、乙都做自由落体运动，都只受重力作用，选项A错误；自由落体运动的加速度与重力大小无关，则两物体的加速度均为g，根据h=gt2 ，甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地，选项B正确，C错误；根据v2=2gh可知两物体落地速度相同，选项D错误；故选B. 例题2. 如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度． (1)所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 (填字母代号)． A．直流电源 B．天平及砝码 C．8 V交变电源 D．毫米刻度尺 (2)已知电磁打点计时器的工作频率为50 Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点，图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为________ cm；在打下点D时重物的速度大小为 m/