2.4 自由落体运动-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

物理必修第一册课堂学案 第4节自由落体运动 答案精解P [学习目标]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（物理观念）.2.掌 握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题（科学思维）.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（科学探究）. 课前·教材预案 教材梳理 3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式： 知识点一 自由落体运动 1.定义：物体只在 作用下从 开 I自主检测 始下落的运动， 1.判断下列说法的正误 2.物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气 (1)重的物体总是比轻的物体下落得快. 阻力的作用 ,可以 () 知识点二 自由落体加速度 (2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体 1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速 运动。 () 度都 ,这个加速度叫作自由落体加速 (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下. 度，也叫作 ,通常用g表示. ( 2.方向 (4)在同一地点，轻重不同的物体的g值一 3.大小 样大 () (1)在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐 2.在同一地点，质量为2m的物体A从高h处自 (2)一般取值：g 或g= 由下落，质量为m的物体B从高h处自由下 知识点三 自由落体运动规律 落，不计空气阻力，则A、B两物体下落的加速 1,自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度 度之比为 ；下落时间之比为tA：tn= 为 的 运动， :落地前瞬间的速度之比为⅓：%= 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. 课堂·深度探究 考点一 对自由落体运动的理解 【知识拓展】 【情境导学】如图所示，在有空气的玻璃管中，金 1,自由落体运动的条件 属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管 (1)从静止开始下落： 中，金属片和羽毛下落快慢相同.那么为什么 (2)下落过程中只受重力. 物体下落快慢相同？ 2.自由落体运动是一种理想化的运动模型，实际 物体在空中下落时若空气阻力可以忽略，物体 的运动可看成自由落体运动 有 抽掉空气 【例题1】下列关于自由落体运动的说法正确 的是 () A.物体从静止开始下落的运动就叫自由落体 运动 38 第二章匀变速直线运动的研究 B.物体竖直下落的运动就叫自由落体运动 (3)下落时间为总时间一半时的位移大小. C.物体只在重力作用下的运动就叫自由落体 思维导引：应用自由落体运动的规律求解所 运动 求的物理量. D.物体只在重力作用下，由静止开始下落的 运动叫自由落体运动 思维导引：自由落体运动是一种理想化模型， 需要满足特定的条件：从静止开始运动：只有 重力作用 【变式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.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线 运动 C.只在重力作用下的竖直向下的运动就是自 由落体运动 D.在自由落体运动过程中，质量不同的物体 运动规律不同 【变式2】一个物体从H高处自由下落，经过最后 考点二自由落体运动规律的应用 200m所用的时间为4s,g取10m/s2,空气 【知识拓展】 阻力忽略不计，求： 1.运动性质：初速度%=0、加速度a=g的匀加 (1)物体下落的总时间T与高度H: 速直线运动， (2)下落一半时间时的速度； 2.v-t图像是一条过原点的倾斜直线（如图所 (3)落地时的速度. 示)，斜率k=8 3.自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律自由落体运动规律 v=十al v-gt 6=0 1 x=wt什2ata=g h-tor 匀变速直线运动的一切推论公式，如速度位移 公式、平均速度公式、位移差公式、初速度为零 的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落 体运动 考点三 重力加速度的测量 【例题2】从离地面500m处自由落下一个小球， 【知识拓展】 不计空气阻力，g取10m/s2,求： 1.实验器材 (1)小球落到地面需要的时间： 打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、 (2)开始下落后第1s内的位移大小和最后1s 几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻 内的位移大小： 度尺 ·39· 物理必修第一册课堂学案 2.探究过程 (1)甲、乙两图相比较， 图所示的装 (1)如图所示，将打点计时器竖直固定在铁架 置更合理 台上，连接好电路 (2)图丙是采用较合理的装置并按正确的实 验步骤进行实验打出的一条纸带，其中打出 纸带 的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点 迹分别标为2、3、4、5、，经测量，第15至第 17点间的距离为11.70cm,第1至第16点间 接电游色重物 距离为43.88cm,则打下第16个点时，重物 下落的速度大小为 m/s,测出的重力 加速度值为g m/s2.(要求保留三 (2)使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住 位有效数字