第2章 第5节 自由落体运动（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第5节　自由落体运动(强基课—逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 1.通过实验，认识自由落体运动。 2.结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理研究中的作用。 学考层级 1.认识自由落体运动的特点。 2.认识自由落体运动的加速度。 3.知道自由落体运动的基本规律，并能应用解决实际问题。 选考层级 1.用理想化模型处理自由落体运动。 2.能用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的相关问题。 逐点清(一)　自由落体运动的特点 [多维度理解] 1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2．条件：(1)初速度v0＝0；(2)仅受重力。 3．实际落体运动的处理 (1)一般情况下，物体下落时所受空气阻力不能忽略，物体由静止下落的运动不能看成自由落体运动； (2)当空气阻力可以忽略时，物体由静止下落的运动可以近似看成自由落体运动。 自由落体运动的判断方法 1．根据条件判定 2．根据题目中的一些暗示语来判定，例如根据“忽略阻力”“阻力远小于重力”“月球上”等暗示语来判定。 [全方位练明] 1.如图所示，有两根长约为1 m的玻璃管，内装羽毛和小金属片，其中一根用抽气机抽成真空。让玻璃管竖直，观察羽毛和小金属片在两根管中由静止开始下落时的现象，对以下结论作出判断： (1)甲图中的羽毛和小金属片均做自由落体运动。(×) (2)乙图中的羽毛和小金属片均做自由落体运动。(√) (3)乙图管中抽掉了空气，管中物体只受重力作用。(√) (4)甲图中羽毛比金属片下落慢的原因是空气阻力对羽毛的影响更大。(√) (5)日常生活中，当空气阻力远小于重力时，空气中物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。(√) 2．关于自由落体运动，下列说法正确的是(　 ) A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C．在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律相同 D．自由落体运动中“自由”一词只是说初速度为0 解析：选C　物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动，A、B错误；在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律相同，C正确；自由落体运动中“自由”一词指的是初速度为0且只受重力，故D错误。 3．(2023·厦门学考检测)踢毽子是我国民间的一项体育游戏，毽子由羽毛和胶垫组成。在下落时总是胶垫在下羽毛在上，如图所示，毽子在下落时，下列说法正确的是(　 ) A．毽子在下落过程中做自由落体运动 B．因为重的物体总是比轻的物体下落得快，所以胶垫总在下 C．如果没有空气阻力，也总是出现胶垫在下羽毛在上的现象 D．因为存在空气阻力，所以总是出现胶垫在下羽毛在上的现象 解析：选D　毽子在自由下落过程，羽毛受到了较大的阻力，故不能看作自由落体运动，故A错误；胶垫在下羽毛在上的原因是胶垫单独下落时，加速度大，而不是因为胶垫重，故B错误；如果没有空气阻力，胶垫和羽毛单独下落的加速度相同，一起下落时不存在胶垫拖着羽毛的情况，故C错误；因为空气阻力的存在，所以总是胶垫在下羽毛在上，故D正确。 逐点清(二)　自由落体运动的加速度 [多维度理解] 1．重力加速度 (1)定义：物体自由下落时具有的源于物体所受的重力作用的加速度。 (2)大小 ①在地球上同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同； ②随着纬度升高，重力加速度增大； ③一般的计算中，通常g取9.8 m/s2，在粗略计算时，g取10_m/s2。 (3)方向：地球上重力加速度的方向总是竖直向下。 2．自由落体运动的公式 (1)速度公式：v＝gt。 (2)位移公式：h＝gt2。 　自由落体运动的基本规律 匀变速直线运动 自由落体运动 速度公式 vt＝v0＋at v＝gt 位移公式 s＝v0t＋at2 h＝gt2 速度位移关系式 vt2－v02＝2as v2＝2gh 注意：(1)自由落体运动的运动时间由下落的高度决定。 (2)自由落体运动中下落的高度与离地高度是两个不同的概念，处理问题时要注意区分。 3．自由落体运动的几个比例关系式 (1)第1 T时，第2 T时，第3 T时，…，第n T时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。 (2)前1 T内，前2 T内，前3 T内，…，前n T内的位移之比为h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2。　 (3)从初始位置开始，连续相等时间内的位移之比为hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)。 (4)从初始位置开始，连续相等位移上所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)。 (5)连续相等时间内的位移之差是一个常数Δh＝gT2(T为时间间隔)。 [典例]　小敏在学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨