(教参)第二章 4 自由落体运动-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

4　自由落体运动 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 通过实验，认识自由落体运动规律。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学研究中的作用。 查阅资料，了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。 观察质量相同、大小和形状不同的物体在空气中下落的现象，了解空气阻力对落体运动的影响。 用打点计时器、频闪照相机或其他实验工具研究匀变速直线运动的规律 科学探究：能通过实验，探究自由落体运动的规律。对实验打出的纸带，能完成数据记录和分析计算，画出v——t图像并求出斜率，得出实验结论。 科学思维：自由落体运动模型的建构；通过推理，获得结论；具有寻找证据的意识，有从不同角度检验结论的意识。 科学态度与责任：能结合近代实验科学产生的背景，初步认识实验对物理学发展的推动作用。知道学习物理学需要实事求是，有与他人合作的意愿。知道实验器材的改进能促进人们认知的发展 考查自由落体运动模型的建构及规律的应用 考查自由落体运动模型的建构及规律的应用 (见学生用书P40)　　　　　　　 知识点一　自由落体运动 1．亚里士多德的观点：物体下落的快慢跟它的轻重有关，__重__的物体下落得快。 2．伽利略的推断：伽利略通过逻辑推理推翻了亚里士多德的上述观点，得出了“轻、重物体在只受重力的情况下下落一样快”的结论，并用实验证明了自己的结论。 3．自由落体运动的定义：物体只在__重力__作用下从静止开始下落的运动。 4．自由落体运动是一种理想化的模型。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)竖直下落的运动就是自由落体运动。(　×　) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。(　×　) (3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动。(　×　) (4)屋檐滴下的水滴的下落可视为自由落体运动。(　√　) 2．思考题 跳伞运动员打开降落伞在空中下落时的运动可以看成自由落体运动吗？ 【答案】 跳伞运动员打开降落伞在空中下落时，整体受到的空气阻力比较大，不能忽略，故运动员和打开的降落伞一起下落时的运动不能看成自由落体运动。 知识点二　自由落体加速度 1．自由落体加速度：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．自由落体加速度g的方向：竖直__向下__。 3．在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的，纬度越高的地方g__越大__；在地球的同一地点，可认为重力加速度g是定值，通常取g＝9.8 N/kg＝9.8 m/s2或g＝10 N/kg＝10 m/s2。 [思辨] 1．判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动。(　×　) (2)自由落体加速度的方向垂直地面向下。(　×　) (3)做自由落体运动的物体，在1 s内速度增加约9.8 m/s。(　√　) (4)在同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。(　√　) 2．思考题 (1)自由落体加速度g的方向竖直向下，那么在地球表面不同的地方，g的方向都相同吗？ (2)自由落体加速度g的方向都指向地心吗？ 【答案】 (1)自由落体加速度的方向尽管都是竖直向下的，但因为地球是一个球体，而竖直向下是指与水平面垂直向下，所以在不同位置，自由落体加速度的方向并不相同，如图所示。 (2)不能认为g的方向指向地心，只有在赤道或两极时自由落体加速度的方向才指向地心。 (见学生用书P41)　　　　　　　 如图所示，固定打点计时器，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器，用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落。打点计时器在纸带上留下一串打点，求出一部分打点的瞬时速度，作出重物的v——t图像，算出图线的斜率，即得到重物下落的加速度。 改变重物的质量，重复上面的实验。 实验结论：对不同物体进行实验的结果表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度相同，作出的v——t图像均为过原点的倾斜直线。这表明自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。 某同学用图甲所示的装置测量自由落体加速度g，得到图乙所示的一段纸带。 (1)该实验使用电火花计时器，关于其使用的电源，下列说法正确的是__C__。 A．可以使用两节干电池对其供电 B．8 V左右的交变电源 C．220 V的交变电源 D．220 V的直流电源 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是__AB__(多选)。 A．在固定电火花计时器时，应调整计时器上下限位孔在同一竖直线上 B．在手松开纸带时，应保证纸带与限位孔在同一竖直线上 C．应该在手松开纸带后再启动计时器 D．为了保证纸带竖直下落，应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上，再释放纸带 (3)他每两个点取一个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.04