2.4自由落体运动【点石成金系列】2023-2024学年高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）

千锤百炼 铸就精品 授课人：点石成金 授课日期：20XX年X月 培养什么人/怎样培养人/为谁培养人 2.4 自由落体运动 01 自由落体运动 02 自由落体加速度 03 自由落体运动的规律 04 典例分析 目录/contents 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，你认为哪个物体下落得快？在教室内拿两张同样大小的纸，将其中一张揉成一个团。让纸团和另一张纸在同样的高度落下，看看哪一个下落得快？结合实验及生活中的经验，讨论：什么因素影响物体下落的快慢？ 新课导入 Part.01 自由落体运动 生活中常见的下落运动 露珠下落 见一叶落而知岁之将暮 -----《淮南子・说山训》 跳伞运动 雨滴下落 游乐场设施 生活中常见的下落运动 亚里士多德(前384-前322):作为一位百科全书式的科学家，他几乎对每个学科都做出了贡献。他的写作涉及伦理学、形而上学、心理学、经济学、神学、政治学、修辞学、自然科学、教育学、诗歌、风俗，以及雅典法律。亚里士多德的著作构建了西方哲学的第一个广泛系统，包含道德、美学、逻辑和科学、政治和玄学。 亚里士多德（Aristotole) 物体下落快慢与什么有关？ 物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，物体越重，下落得越快；反之，则下落得越慢。 逻辑的力量 亚里士多德 伽利略 v12＞8 v1=8 v2=4 4<v12<8 ? 结论与假设 出现了矛盾！ 老亚，你错了 重物被轻物拖累 重物轻物 绑一起 物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，物体越重，下落得越快；反之，则下落得越慢。 实验验证 物体下落快慢与轻重无关 传说中： 世界著名的比萨斜塔实验证明 同时释放外形体积大小材料相同但质量不同的两个小球同时落地。 探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？ 实验一 重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快? 原因： 空气阻力对下落快慢的影响 相同的两张纸，纸团与一张纸呢？ 实验二 如果没有空气阻力 只在重力作用下呢？ 重量大的粉笔，下落的快 纸团下落的快 探究2：轻重不同的物体下落快慢的研究 牛顿管演示轻重不同物体下落快慢 在真空中物体下落快慢与其轻重无关。（没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同 ） 实验现象： 实验结论： 实验条件控制 实验现象 1 未抽出空气 2 抽出大部分空气 3 抽出所有空气 羽毛下落的很慢 相同 速度接近 NASA全球最大的真空实验室------羽毛 保龄球自由落体实验 1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。 2、条件： （1）从静止开始下落（即初速度为零）； （2）只受重力作用（当空气阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看作自由落体运动） 自由落体运动 理想化物理模型 【例题】关于自由落体运动，下列说法正确的是 (　　) A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动 B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动可以看成自由落体运动 C.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动 D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动 自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动，A选项中没有明确物体只受重力作用，故错误；D选项中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，D错误；如果空气阻力可以忽略不计，从静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动，B正确，C错误。 解析： B 探究3:自由落体运动是什么性质的运动呢？ 频闪照相法测自由落体加速度 速度几乎是均匀增加 ∆v 0.327 0.3255 0.327 0.327 时间间隔1/30s 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 3、自由落体运动的性质： 自由落体运动 22 Part.02 自由落体加速度 2、大小：一般取 g=9.8m/s2 ，粗略计算可取 g=10m/s2 。 方向：竖直向下（垂直于当地水平面向下）。 注意：不是垂直于地面或者支持面，也不是指向地心（赤道和两极指向地心） 1、定义：在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g 表示. 自由落体加速度g(重力加速度) 3、同一地点, g相同；不同地点,g不同。 你能尝试解释这个规律吗？ 尝试解释就是做出假设和猜想。 同一纬度，海拔高度增加，g值减小 g低>g高 纬度升高，g值增加 g极地>g赤道 重力加速度的细微变化 结论：纬度升高，g值增大；海拔升高， g值减小 Part.03 自由落体运动的规律 V=V0+at V - V0 =2aX 2 2 X