2.4.1 自由落体运动 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

弘济高中 2.4自由落体 班级 姓名 小组 【学习目标】 1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2.知道重力加速度的大小和方向，会用打点计时器测定当地的重力加速度。 3.会运用自由落体运动的规律和特点解决实际问题。 重难点： 1.知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 2.会运用自由落体运动的规律和特点解决实际问题。 【课程导引】 一、自由落体运动： 1.定义：物体只在________作用下从_______开始下落的运动，叫自由落体运动。 2.特点：（1）初速度：____________; （2）受力作用：_________________________________. 3．运动性质：自由落体运动是初速度___________的_______________直线运动。 二、探究自由落体运动的规律 1.实验器材:器材：　铁架台、电火花计时器、、墨粉纸盘、钩码、纸带、直尺。 2.实验过程 (1)将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路。 (2)把纸带穿过两个限位孔,下端通过铁夹连接到重物上,让重物靠近打点计时器。 (3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,接通电源,松开纸带让重物自由下落,重物落地后立即关闭电源,打点计时器就在纸带上打下一系列的点 (4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带进行分析 3.实验注意事项： 1.打点计时器的安装要使两限位空在同一竖直线上，以减少摩擦； 2.应选用密度较大的重物 3.先启动计时器再释放纸带让重物下落 二、自由落体加速度： 1．定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都 ，这个加速度叫自由落体加速度，也叫 ．用符号g表示． 2．方向：竖直向下 3．大小：在地球上的不同地方，自由落体加速度的大小 ，在地面上自赤道到两极(即随纬度的增高)，自由落体加速度逐渐 ；同时自由落体的加速度随着高度的增加而逐渐 ，通常计算中g=9.8m/s2 粗略计算中常取10m/s2 三、自由落体运动的规律：自由落体运动是匀变速直线运动的特例，因此匀变速直线运动的基本公式及推论在自由落体运动中均适用。 1.速度公式：________ 2.位移公式：________ 3.位移与速度的关系式：_____________________ 注意：以上自由落体运动公式对应的正方向都竖直向下 四．处理自由落体运动问题常常用到下列推论： （1） 1t内、2t内、3t内……位移之比S1∶S2∶S3∶……=12∶22∶32∶……。 （2）1t末、2t末、3t末……速度之比V1∶V2∶V3∶……=1∶2∶3∶…… （3）第一个t内、第二个t内、第三个t内、……的位移之比为 SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……=1∶3∶5…… （4）从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比 t1∶t2∶t3∶……=1∶（-1）∶（-）∶……。 一：自由落体运动 例1：辨析 (1)从静止下落的物体都可以看成自由落体运动。( ) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。( ) (3)苹果从树上落下来,苹果的运动可以看成自由落体运动。 ( ) (4)雪花从空中下落,雪花的运动可以看成自由落体运动。( ) (5)从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动。( ) 二：自由落体加速度 例2: 辨析 (1)自由落体的加速度与纬度和高度有关。( ) (2)自由落体的加速度方向竖直向下。 ( ) (3)两极处的重力加速度小于赤道处的重力加速度。( ) (4)同一地点,重的物体重力加速度大。 ( ) 三、自由落体运动的规律应用 例 3：跳水运动员训练时从5m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为3.4m和1.8m。由此估算手机连拍时间间隔是多少? 变式训练： 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10 m/s2。 (1)它下落的高度是多少? (2)它在前2s内的平均速度是多少? (3)它在最后1s内下落的高度是多少? 【课堂小结】 高一物理 第 3 页（共 4 页） 高一物理 第 4 页（共 4 页） 高一物理 第 1 页（共 4 页） 高一物理 第 2 页（共 4 页） 学科网（北京）股份有限公司 $$