2.4 自由落体运动（导学案）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

第4节　自由落体运动 导学案 【学习目标】 1.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。 2.知道物体做自由落体运动的条件。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。 【学习重难点】 1.了解探索自由落体运动规律的过程，了解实验及科学的思维方法在探究过程中的重要作用。（重点） 2.通过实验探究自由落体运动规律的过程。（重点、难点） 【知识回顾】 一、匀变速直线运动的位移 1.公式： 2.对位移公式的理解: （1）只适用于 直线运动； （2）因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定 。（一般以 的方向为正方向） （3）若v0=0，x＝at2 二、速度与位移的关系 1.公式： 2.对位移公式的理解: （1）只适用于 直线运动； （2）因为v、υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定 。（一般以 的方向为正方向） （3）若v0=0， 【自主预习】 一、自由落体运动 1.定义：物体只有在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件：①只受 作用；②从 开始 3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以 ，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。 二、自由落体运动加速度 1.定义：在 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，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向： 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地方重力加速度值大小 ，赤道处重力加速度g值 ，南北极重力加速度g值 。 （2）一般取值g= m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 【课堂探究】 思考与讨论： 站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个下落的快？ 一、自由落体运动 伽利略认为由亚里士多德“重的物体下落快”的论断，会推出矛盾的结论。 动手小实验： 【思考与讨论】 (1)物体下落的快慢是否与质量有关？ (2)你认为影响物体下落快慢的可能的因素什么？ 【牛顿管实验演示】 【新授内容】 1.定义：物体只有在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2.条件：①只受 作用；②从 开始 3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以 ，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。 【思考与讨论】 (1)从前面的实验中我们看到，自由落体运动是什么性质的运动呢？ (2)它的加速度在下落过程中是否变化呢？ (3)你是否可以大胆的假设加速度不变呢？ 二、自由落体运动加速度 【思考与讨论】 你是否可以利用以下实验器材设计一个实验来研究自由落体运动的规律呢？ 【实验思路与方案】 (1)实验思路： 利用打点计时器能够把做自由落体运动的物体的位置和相应的时刻记录下来，根据对匀变速直线运动的研究，测量物体下落的速度，进而研究自由落体运动速度变化的规律，以证实自由落体运动是否是匀加速直线运动，并求出加速度的大小。 (2)实验方案： 实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。改变重物的质量，重复上面的实验。 (3)数据记录： (4)数据分析：根据测得数据做出v-t图像 (5)实验结论： ①自由落体运动是初速度为零的 直线运动。 ②加速度 (约为 m/s2，与物体的 无关)。 【实验演示】 【新授内容】 1.定义：在 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，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向： 你从表中能发现什么规律？ 3.重力加速度的不同： （1）地球上不同地方重力加速度值大小 ，赤道处重力加速度g值 ，南北极重力加速度g值 。 （2）一般取值g= m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 做一做：用手机测自由落体加速度 3、 自由落体运动的公式 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。v = h = v2 = x=h a=g v0=0 【学以致用动手小实验】 (1)若给你一把