第二章 4.自由落体运动-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

4．自由落体运动 【学习目标】 学科知识 学科能力 学科素养 1．自由落体运动 2．自由落体加速度 3．测量重力加速度的方法 4．自由落体运动规律的应用 5．伽利略对自由落体运动的研究 1．了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思 2．知道物体做自由落体运动的条件，会判断物体是否做自由落体运动 3．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念 4．知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同，通常情况下g取9.8 m/s2 5．掌握自由落体运动的特点和规律，会运用其规律解决实际问题 通过对自由落体运动的研究，具有寻找证据的意识；有从不同角度检验结论的意识。运用自由落体运动规律解决实际问题，面对不同情境，能从不同角度制定科学探究方案进行实验验证 知识点一　自由落体运动和自由落体的加速度 如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。 (1)为什么在抽掉空气的玻璃管中不同物体下落快慢相同？ (2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？ 提示：(1)因为没有空气阻力 (2)空气的阻力作用可以忽略 1．自由落体运动 (1)定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 学生用书↓第44页 (2)条件： ①只受重力；②初速度为0。 (3)实际运动的处理： ①通常情况下由于受空气阻力的影响，物体下落的运动不是自由落体运动。 ②如果空气阻力的影响比较小，可以忽略，物体下落的运动可以近似看作自由落体运动。 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相同，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：竖直向下。 (3)大小：在地球上同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。 在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的。 一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2。 【判断正误】 1．在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动。(×) 2．物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。(×) 3．自由落体加速度的方向垂直地面向下。(×) 4．在同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。(√) 1．对自由落体运动的理解 (1)“自由”的含义：物体的初速度为零且只受重力作用。 (2)v -t图像：其图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，k＝g。 (3)自由落体运动是一种理想模型，这种模型忽略次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。 2．对自由落体加速度(重力加速度)的理解 (1)方向：总是竖直向下。 (2)大小： ①在同一地点，重力加速度都相同。 ②大小与在地球上的纬度、距地面的高度有关。 与纬度的关系 在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别不大 与高度的关系 在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小。但在不太高的高度内，可认为重力加速度的大小不变 (多选)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．苹果和树叶的下落都可以看成自由落体运动 B．苹果的下落可以近似地看成自由落体运动，树叶的下落不能看成自由落体运动 C．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地 D．苹果先落地是因为其受到的重力加速度比树叶的大 BC　[苹果与树叶在同一地点同一高度下落时所受到的重力加速度相同，但从树上落下的苹果所受阻力相对重力很小，苹果的下落可看成自由落体运动，而从树上落下的树叶所受阻力相对重力较大，树叶的下落不能看成自由落体运动，A、D错误，B正确；假如地球上没有空气，则苹果和树叶不受空气阻力，都做自由落体运动，下落的快慢相同，同时落地，C正确。] 针对练1．关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　) A．质量大的物体自由下落时加速度大 B．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动 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成是自由落体运动 B　[所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体的质量大小无关，故A错误；从水龙头上滴落的水滴所受空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故B正确；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，从静止开始下落的物体的运动可以看成自由落体运动，棉花下落，空气阻力不能忽略，故C错误。] 针对练2．(多选)下列关于自由落体加速度的说法中，正确的是(　　) A．自由落体加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2 B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大 C．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度g