2.4自由落体运动 导学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.4自由落体运动 学习目标 1、理解物体自由落体运动的条件 2、理解自由落体运动的加速度的大小和方向 3、掌握自由落体的运动规律，并能够初步运用自由落体规律解决有关问题 学习重点 掌握自由落体运动的规律 学习难点 理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题 学 习 过 程 课堂笔记 【课前预习】 1.概念：_________________________________________，叫做自由落体运动。 2.物体做自由落体运动的条件为： 3.自由落体运动是初速度为 的 直线运动。 4.自由落体加速度（重力加速度）符号： ，一般取 ， 与 有关。 速度： 5.自由落体运动规律： 位移： 速度—位移： 【课堂探究】 一、自由落体运动 [交流探究] 利用身边的器材，做下面的小实验并认真观察 ①将一张纸片和一个金属球同时在同一高度释放，如图甲． ②将纸片揉成团和金属球同时在同一高度释放，如图乙． ③在长玻璃管中放置形状、质量不同的金属片、鸡毛，将管内空气几乎全部抽出后，在管直立过来时，如图丙． 试结合上述观察，讨论下列问题： (1)纸片和金属球哪个先落地？为什么？ (2)纸团和金属球哪个先落地？为什么？ (3)长玻璃管内接近真空时，金属片、鸡毛哪一个先落地？为什么？ [要点提炼] 1．自由落体运动是一种理想模型．当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时，物体的运动才可以视为自由落体运动．如空气中石块的下落可以看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动． 2．物体做自由落体运动的条件：(1)初速度为零；(2)只受重力 【例1】 对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是 A．苹果和树叶都可以看成自由落体运动 B．苹果可以近似地看成自由落体运动，树叶不能看成自由落体运动 C．苹果和树叶都不能看成自由落体运动 D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地，运动情况相同 二、自由落体的加速度 [交流探究] 频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次.利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图所示为一小球做自由落体运动的频闪照片),根据频闪照片可以测出自由落体运动的加速度. (1)怎样判断上述自由落体运动是否是匀变速直线运动? (2)如何求出自由落体运动的加速度? 【例2】关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是(　　) A．重的物体的g值大 B．同一地点，轻重物体的g值一样大，方向竖直向下 C．g值在地球上任何地方都一样大 D．g值在赤道处大于在北极处 三、自由落体运动的规律 [要点提炼] 1.自由落体的运动特点 (1)初速度为零、加速度为重力加速度g的匀加速直线运动.是匀变速直线运动的特例. (2)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。 2.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 3.匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式、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. 4.自由落体运动的图象 自由落体运动的v-t图象(如图所示)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g. 【例3】跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为3.4m和1.8m。由此估算手机连拍时间间隔是多少。 【课堂小结】 【课后巩固】 1．关于重力加速度的说法，正确的是(　　) A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度 B．地球上各处的重力加速度g值都相同 C．济南的重力加速度为9.8 m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s速度增加9.8 m/s D．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同 2.如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图象,下列说法正确的是(　　) A.甲是at图象 B.乙是vt图象 C.丙是ht图象 D.丁是at图象 3． 从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将（ ） A.保持不变　　B.不断增大　　C.不断减小　　D.有时增大，有时减小 4.有