第2章 第5节 自由落体运动(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一物理必修第一册（鲁科版2019）

第5节　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。 2.特点 自由落体运动是一种理想化模型。当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时,物体 的运动才可以视为自由落体运动。自由落体运动有以下特点: (1)运动特点:初速度为零的匀加速直线运动。 (2)受力特点:只受重力作用,无空气阻力或空气阻力可以忽略不计。 (3)加速度就是重力加速度,a=g,大小不变,方向竖直向下。 知识点 1 自由落体运动 知识 清单破 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.定义 在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力 加速度,通常用g表示。 2.方向:竖直向下。 3.大小 在地球上同一个地点,重力加速度的值固定不变,但是在地球上不同的地点,重力加速度的 值略有不同。在粗略计算中,可以取g=10 m/s2,如果没有特殊说明,按g=9.8 m/s2进行计算。 知识点 2 自由落体运动加速度 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,且加速度为重力加速度g。将匀变速直线运 动的公式或关系式中的v0取0,a取g,s换为h,就可以得到自由落体运动的公式或关系式。 (1)速度公式:v=gt。 (2)位移公式:h= gt2。 (3)速度与位移关系式:v2=2gh。 知识点 3 自由落体运动的规律 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。 2.伽利略的研究 (1)逻辑归谬:伽利略从亚里士多德的理论出发,通过逻辑推理,否定了“重物比轻物下落得 快”的论断。 (2)猜想与假说:伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是均匀 变化的。 (3)数学推理:伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速直线运动的位移与所用时间的 二次方成正比,即s∝t2。 (4)间接验证:让小球从斜面上的不同位置滚下,测出小球滚下的位移s和所用时间t。实验表 明:小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动;斜面倾角一定时,小球的加速度相同;小球的 知识点 4 伽利略对自由落体运动的研究 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 加速度随斜面倾角的增大而增大。 (5)合理外推:伽利略认为当斜面倾角为90°时,小球将自由下落,仍会做匀加速直线运动。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.从竖直上升的气球上掉下的物体的运动是自由落体运动。 (　    ) 从竖直上升的气球上掉下的物体初速度不为零,故它的运动不是自由落体运动。 2.屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动。 (　    ) 3.小明同学跑操时,钥匙从小明身上下落的过程,可以视为自由落体运动。 (　    ) 钥匙初速度不为零,故它的运动不是自由落体运动。 4.月球上的重力加速度大小也是9.8 m/s2。 (　    ) 月球表面的重力加速度约为地球表面的 。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ √ ✕ ✕ 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律 自由落体运动规律 　     2.匀变速直线运动的一切推论公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速 直线运动的比例式,都适用于自由落体运动。 疑难1 自由落体运动的规律 疑难 情境破 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 典例　如图所示,竖直悬挂一根长80 cm的直杆,在杆的正下方距杆下端20 cm处有一观察点 A,当杆自由下落时【1】,求杆全部通过A点【2】所需的时间。(g取10 m/s2,结果保留两位有效数 字)   信息提取　【1】杆的加速度为g。 【2】从杆的下端运动到A点开始到杆的上端运动到A点结束。 思路点拨　杆做自由落体运动,由自由落体运动规律【3】可求出运动时间,对杆的运动过程 进行研究,用杆的上端运动到A点的总时间减去杆下端运动到A点的时间即为所求时间【4】。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 解析　根据自由落体运动的位移公式 h= gt2 可得下落时间为t= (由【1】【3】得到) 杆下端到达A点所用时间为 t1=  s=0.2 s 杆上端到达A点所用时间为 t2=  s≈0.45 s 则杆全部通过A点所需的时间为 t=t2-t1=0.25 s(由【2】【4】得到) 答案    0.25 s 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 讲解分析 1.利用滴水法测重力加速度 调节水龙头使一滴水滴落在盘上时,下一滴水刚好从水龙头口滴落,用刻度尺测出水龙头口 距盘面的高度h,再测出每滴水下落的时间t,其方法是:当听到某一滴水滴落在盘上的同时, 开启停表开始计时,之后每落下一滴水依次数1、2、3、…,当数到n时按下停表停止计时, 读出总时间T,则每一滴水下落的时间为t= ,由h= gt2得g= = 。 2.利用打点计时器测重力加速度 研究的原理和过程与前面对小车运动的研究相同,在对纸带进行数据处理,计算物体运动的 加速度时(打点周期为T),有下面两种方法: 疑难2 测重力加速度 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 (1)图像法求重力加速度 对实验得到的如图所示的纸带进行研究。 根据匀变速直线运动的一个推论:在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时 速度,有v1= ,v2= ……求出各计数点的瞬时速度后,选好计时起点作v-t图像,图线 的斜率即该匀变速直线运动的加速度。若物体做的是自由落体运动,求出的加速度就是重 力加速度。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 (2)逐差法求重力加速度 物体做匀变速直线运动,打点计时器打计数点0时的速度设为v0,加速度为a,由位移公式得: x 1=v0T+ ,x2=v1T+ ,又因为v1=v0+aT,所以Δx=x2-x1=aT2。这表明,只要物体做匀变速直线 运动,它在任意两个连续相等时间里的位移之差就一定相等。 加速度的平均值为: a= = （ + + ）=  若物体做的是自由落体运动,则求出的加速度就是重力加速度。 第2章 匀变速直线运动 第1讲　描述运动的基本概念 $$