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

人生在勤，志达天下 北师大集宁附中高一物理必修一导学案 人生在勤，志达天下 北师大集宁附中高一物理必修一导学案 2.4 自由落体运动 导学案 【学习目标】 1. 知道物体做自由落体运动的条件，能判断物体是否做自由落体运动。 2. 能测量自由落体加速度的大小知道其方向。 3. 掌握自由落体运动的规律，并能解决相关问题。 【学习重点】自由落体运动的条件、性质和规律。 一、回顾：匀变速直线运动规律的重要公式 （1）速度公式： （2）位移公式： （3）速度－位移关系式： （4）平均速度公式： （5）逐差公式： 二、导学 1．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)运动性质： ． 2．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 ，这个加速度叫自由落体加速度，又叫做 ，通常用g表示． (2)方向：总是 . (3)大小：在地球的不同地点，g的大小一般不相同．一般的计算中，g取 粗略计算时取 . 三、研学： 探究一、演示实验，观察思考回答下列问题 1.自由落体运动的快慢是否与物体轻重有关吗 ？ 演示：将一个纸片和一个纸团同时从同一高处静止释放，哪个落地快？将一个纸团和一块橡皮从同一高处静止释放，哪个落地快？ 2.什么叫自由落体运动？自由落体运动的条件是什么？ 探究二、自由落体运动的性质 某同学用如图甲所示装置研究自由落体运动，得到如图乙所示的一段纸带，从纸带上取了7个点，依次为A、B、C、D、E、F、G，现在量得A、B间的距离0.20cm、B、C间距离0.58cm、C、D间的距离0.97cm、D、E间距离1.38cm、E、F间的距离1.75cm、F、G间的距离2.15cm。计算打出B、C、D、E、F的速度填入下表， (保留三位有效数字) 速度 B C D E F V/(m/s) （1）画出V-t图 （2）计算加速度a＝________m/s2． 探究三、自由落体加速度（g） 定义： ，符号： 大小： ，方向： 探究四、自由落体运动的规律公式 （1）速度公式： （2）位移公式： （3）速度－位移关系式： 【拓展】 伽利略对自由落体运动的研究 ①逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过了逻辑推理，否定了“______”的论断 ②猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的匀变运动，它的速度应该是_______ ③数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所有时间的二次方成 ④间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而____ ⑤合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做 运动。 【课堂练习】 1．（多选）甲、乙两物体的质量之比为，甲从高h处自由落下的同时，乙从高2h处自由落下，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　） A．在下落过程中，同一时刻二者速度相等 B．甲落地之前，甲乙之间的距离逐渐变大 C．甲落地时，乙的速度大小为 D．甲、乙在空中运动的时间之比为2∶1 2．小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落，已知电梯顶部离电梯地板的高度为2.45m，电梯匀速上升的速度大小为2m/s，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为（　　） A．0.48s B．0.7s C．1.12s D．0.32s 3. 离地500m的空中自由落下一个小球，不及空气阻力，g取10m/s2. (1)小球经过多长时间落到地面？ (2)从开始落下的时刻起,小球在第一