2.4 自由落体运动（2） 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

宣威五中龙泉学校高一年级秋季学期物理导学案 主备人：吴兴浩 2023年10月16日 2.4 自由落体运动（2） 学习目标： 1、 掌握自由落体运动规律，能进行有关计算；（重点、难点） 2、通过实验，探究自由落体运动的规律。（难点） 预学案： 知识点一 自由落体运动的规律 1、自由落体运动的实质：自由落体运动是 为零的匀加速直线运动。（自由落体运动是匀变速直线运动的一个特例） 2、速度时间公式： v0=0，a=g得 。 3、位移时间公式： v0=0，a=g得 。 4、速度位移公式： v0=0，a=g得 。 5、自由落体运动的推论：（初速度为0的匀加速直线运动的比例关系对自由落体运动都适用） ①、连续相等时间差内下落的高度差为： 。 ②、物体的平均速度= ；其中v是物体下落到某一位置时的瞬时速度。 ③、试由h＝gt2推导物体第1T内、第2T内、第3T内、（或连续相等时间内）…的下落高度之比　 　。 ④、试由h＝gt2推导物体下降相同高度所用时间之比为 　 。 知识点二 竖直上抛运动 1、定义：将物体以某一初速度v0竖直向上抛出，物体只在 作用下所做的运动就是竖直上抛运动。 2、竖直上抛运动的性质：初速度v0≠0、加速度a=-g的匀变速直线运动（通常规定初速度v0的方向为正方向）。 3、竖直上抛运动的规律： 基本公式 竖直上抛运动推论： 4、竖直上抛运动的基本特点 由于在竖直上抛运动中，下落过程的运动是上升过程的逆运动，故二者具有对称性： （1）物体上升和下降过程中经过同一位置时速度等大、反向； （2）物体上升和下降过程中经过同一段距离所用时间相等。 5、竖直上抛运动的处理方法 竖直上抛运动是匀变速直线运动，整个竖直上抛运动分为上升和下降两个阶段，处理时可采用以下两种方法： （1）分段法：上升阶段是a=-g、v末=0的匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动。 （2）整体法：将全过程看成是初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动，可将竖直上抛运动的基本规律直接用于全过程，但必须注意方程的矢量性。 注意：用整体法对竖直上抛运动列方程时一定要先规定正方向，一般选初速度方向为正，然后明确g、v、x等矢量的正负．注意终点在出发点上面时x为正，终点在出发点下方时x为负。 探究案： 探究一：自由落体运动的规律探究 某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g，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0.59cm、C、D间的距离0.98cm、D、E间距离1.37cm、E、F间的距离1.76cm、F、G间的距离2.15cm。计算打出B、C、D、E、F的速度填入下表。 速度 B C D E F V/(m/s) 总结：（1）自由落体运动是初速度为零的 运动。 （2）根据逐差法得到加速度值为 （保留小数点后一位）。 探究二：自由落体运动的计算 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1的窗户的上、下沿，如图所示，问： (1)此屋檐离地面多高？ (2)滴水的时间间隔是多少？(g取10m/s2) 探究三：竖直上抛运动的计算 一个氢气球以10m/s的速度匀速上升，在某时刻从气球上掉下一个重物（重物掉下后，由于惯性，不是做自由落体运动，而是做竖直上抛运动），已知重物掉下时距离地面的高度为75m，问：此重物从氢气球上掉下后，要经过多长时间返回地面？（忽略空气阻力，g取10m/s2） 检测案： 1、判断正误 (1)、匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动. （ ） (2)、匀加速直线运动是加速度均匀变化的运动. （ ） (3)、匀减速直线运动的位移是减小的. （ ） (4)、在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度. （