2.5自由落体运动 课件-2026-2027学年高一上学期物理教科版必修第一册

该高中物理课件聚焦自由落体运动，系统涵盖概念、规律及加速度，通过问题式预习（如“判一判”辨析实际落体运动）和科学思维（忽略次要因素）衔接匀变速直线运动知识，搭建从概念理解到规律应用的学习支架。 其亮点在于融合科学探究（实验测定g值）、科学思维（伽利略“冲淡重力”实验与合理外推）和物理观念（初速度为零的匀加速模型），通过“任务型课堂”分层练习（如铁链穿钢管问题）强化应用。学生能提升科学推理与问题解决能力，教师可依托结构化内容提高教学效率。

现代文阅读 把握共性之“新” 打通应考之“脉” 第二章 匀变速直线运动的规律 5 自由落体运动 5 自由落体运动 【栏目】任务构建 1 学习任务目标 1.掌握自由落体运动的概念。(物理观念) 2.能在问题情境中根据自由落体运动的规律进行相关的分析与计算。(科学思维) 3.通过实验测定自由落体运动的加速度,掌握其大小、方向及影响因素。(科学探究) 4.了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法,认识其对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。(科学态度与责任) 5 自由落体运动 2 问题式预习 知识点一 自由落体运动的特点 1.自由落体运动:物体只在_作用下由_开始下落的运动。 2.自由落体运动的条件:初速度v0=0,仅受重力。 3.实际落体运动的处理 (1)通常情况下由于受_的影响,物体的下落运动不是自由落体运动。 (2)当_的影响可以忽略时,物体的下落运动可视为_ _。 重力 静止 空气阻力 空气阻力 自由落体 运动 5 自由落体运动 3 [科学思维] 忽略次要因素 物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力影响很小可以忽略,且下落高度不是很大的情况下,此时可以近似地看作_运动。 自由落体 5 自由落体运动 4 [判一判] (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)雨滴从高空下落的运动是自由落体运动。( ) (4)从屋檐上滴下的水滴的运动可视为自由落体运动。( ) √ 5 自由落体运动 5 知识点二 伽利略对落体运动规律的研究 1.问题提出 不仅要推翻_的观点,更重要的是要找出_具体遵循的规律。 2.提出猜想 伽利略提出一个大胆的猜想:物体下落的过程是一个速度随时间均匀增大的过程,其速度与时间成正比,即v∝t。在此基础上通过构造几何图形进行推理,伽利略得出自由落体运动应满足_的推论。 亚里士多德 落体运动 x∝t2 5 自由落体运动 6 3.实验验证 伽利略让铜球在近似光滑的斜槽上从不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t。验证了运动距离与时间平方成_,证实了从斜面上滚下的小球速度与时间成正比的猜想。 4.合理外推 将斜面倾角增大到 =90 的情况——小球自由下落,小球仍会做_运动,从而得到了自由落体运动的规律。 正比 匀加速 5 自由落体运动 7 [做一做] (多选)如图所示的实验大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程,对于此过程的分析,以下说法正确的是( ) 5 自由落体运动 8 A. 其中甲是实验现象,丁是经过合理的外推得出的结论 B. 其中丁是实验现象,甲是经过合理的外推得出的结论 C. 运用甲的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显 D. 运用丁的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显 AC 解析:伽利略探究落体运动时,让小球从斜面上滚下,此时可以“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显,然后合理外推到斜面竖直的状态,故A、C正确,B、D错误。 √ √ 5 自由落体运动 9 知识点三 自由落体运动的规律 自由落体加速度 1.自由落体运动的规律:初速度等于零,加速度a_的_ _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_。这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作_,通常用g表示。 (2)方向:_。 恒定 匀加速直 线 相同 重力加速度 竖直向下 5 自由落体运动 10 (3)大小 ①在地球上的同一地点:一切物体自由下落的加速度都_。 ②在地球上不同的地点,g的大小一般是_的,g值随纬度的增大而逐渐_。 ③一般取值:g=_或g=_。 相同 不同 增大 9.8 m/s2 10 m/s2 5 自由落体运动 11 [做一做] 一个物体从20 m高处开始做自由落体运动,取g=10 m/s2。求: (1)物体的下落时间; (2)物体着地时的速度大小。 答案:(1)2 s (2)20 m/s 5 自由落体运动 12 任务型课堂 任务1 对自由落体运动的理解 √ 1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A. 物体由静止开始下落的运动就是自由落体运动 B. 如果空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时物体由静止开始下落的运动是自由落体运动 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 5 自由落体运动 13 B 解析:自由落体运动是物体由静止开始、只在重力作用下的运动,A选项中没有明确物体只受重力作用,A错误;如果空气阻力可以忽略不计,由静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动,B正确;棉花不能忽略空气阻力,C错误;D选项中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。 5 自由落体运动 14 √ 2.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A. 初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动 B. 仅在重力作用下的运动叫自由落体运动 C. 物体只在重力作用下由静止开始下落的运动叫自由落体运动 D. 当空气阻力的作用较小,可以忽略不计时,物体由静止开始下落的运动可视为自由落体运动 CD 解析:自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,它的初速度为零。若空气阻力比较小,可以忽略不计时,此时物体由静止开始的下落运动可视为自由落体运动。故正确答案为C、D。 √ 5 自由落体运动 15 3.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动 B. 连续相等时间内,竖直方向的位移只要满足x1∶x2∶x3∶…xn=1∶4∶9∶…∶n2的运动就是自由落体运动 C. 自由落体运动在开始连续的三个2 s内的位移之比为1∶3∶5 D. 自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5 √ √ 5 自由落体运动 16 AC 解析:自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,故A正确,B错误;自由落体运动服从初速度为零的匀加速运动的所有规律,但初速度为零的匀加速直线运动并不一定是自由落体运动,故C正确,D错误。 5 自由落体运动 17 自由落体运动的判断方法 (1)根据条件来判断:物体做自由落体运动的条件是物体的初速度为零且物体只受重力作用(或物体除受重力外还受其他力,但其他力远小于物体的重力,可以忽略),两者缺一不可。 (2)根据题目中的一些暗示语言来判断:有些题目直接给出诸如“物体由静止开始自由下落”“忽略空气阻力”或“空气阻力远小于重力”等提示语时,可将物体的下落看成自由落体运动。 5 自由落体运动 18 任务2 自由落体运动的规律 [探究活动] (1)自由落体运动的实质是什么? (2)自由落体运动的规律是什么? 5 自由落体运动 19 [评价活动] 1.一个物体做自由落体运动,速度-时间图像正确的是( ) √ 5 自由落体运动 20 C 解析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。题图A表示物体做初速度不为零的匀减速直线运动,A错误;题图B表示物体做匀速直线运动,B错误;题图C表示物体做初速度为零的匀加速直线运动,只不过是以竖直向上为正方向,C正确;题图D表示物体做的是初速度不为零的匀加速直线运动,D错误。 5 自由落体运动 21 √ 2.(多选)在距离地面 20 m 高处由静止释放一颗小石子,不计空气阻力,重力加速度取 g=10 m/s2,则下列说法正确的是( ) A. 小石子下落时间为 2 s B. 小石子落地速度为 20 m/s C. 小石子下落过程的速度变化量为 10 m/s D. 小石子下落过程的速度变化率为 5 m/s2 √ 5 自由落体运动 22 5 自由落体运动 23 3.一物体做自由落体运动,落地时速度为30 m/s(取g=10 m/s2)。求: (1)物体下落到地面所需时间; (2)物体开始下落时的高度; (3)物体在最后1 s内下落的高度。 5 自由落体运动 24 5 自由落体运动 25 答案:(1)3 s (2)45 m (3)25 m 5 自由落体运动 26 5 自由落体运动 27 任务3 匀变速直线运动规律在自由落体运动中的应用 1.(多选)如图所示,一长L=0.05 m的铁链用短绳悬挂在天花板上,铁链正下方h=0.2 m处竖直放置一长度也为h、内径比铁链直径稍大的钢管。剪断轻绳,铁链由静止开始下落,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则( ) √ √ √ 5 自由落体运动 28 5 自由落体运动 29 2.如图所示,一滴雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐处自由下落,下落途中用 t=0.2 s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2 m,取g=10 m/s2 。求: (1)雨滴落地的速度大小; (2)雨滴落地前最后1 s内的位移大小; (3)屋檐离窗的上边框的距离。 5 自由落体运动 30 5 自由落体运动 31 答案:(1)20 m/s (2)15 m (3)4.05 m 5 自由落体运动 32 铁链问题的处理方法 5 自由落体运动 33 5 自由落体运动 34 巩固课堂所学 激发学习思维 夯实基础知识 熟悉命题方式 自我检测提能 及时矫正不足 本节课掌握了哪些考点? 本节课还有什么疑问点? 5 自由落体运动 35 谢 谢! 5 自由落体运动 36 $