第2章 第4节 自由落体运动-【金版新学案】2026-2027学年高中物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版）

4.自由落体运动

【素养目标】　1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法，领会伽利略的科学思想。2.知道物体做自由落体运动的条件，理解重力加速度的概念。3.掌握自由落体运动的特点和规律，会运用其规律解决实际问题。

知识点一　自由落体运动　自由落体加速度

【情境导入】　物体从空中自由释放，探究影响物体下落快慢的因素。

(1)让硬币和纸片从同一高度同时下落，看到什么现象？

(2)将纸片揉成小纸团，再次用硬币和纸团重复实验，看到什么现象？

(3)结合实验及生活中的经验，讨论：什么因素影响物体下落的快慢？

提示：(1)较重的硬币下落得快。

(2)两者几乎同时下落。

(3)空气阻力是影响物体下落快慢的因素。

【基础梳理】

1.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)实际运动的处理

①通常情况下由于受空气阻力的作用，物体下落的运动不是自由落体运动。

②如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体下落的运动可以近似看作自由落体运动。

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)方向：竖直向下。

(3)大小：在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的。一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2。

【师生互动】　在如图所示的玻璃管中放入金属片和羽毛，将其中一根玻璃管抽成真空，将物体集于一端、再将玻璃管倒立，让两个物体同时下落。

任务1.观察两物体在两玻璃管中的运动，能看到什么现象？

任务2.为什么在抽掉空气的玻璃管中不同物体下落快慢相同？

任务3.上述现象的对比说明了什么问题？

任务4.空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？

任务5.同一地点，自由落体运动的加速度大小是否发生变化？方向如何？

提示：任务1.有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快；抽成真空的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。

任务2.因为没有空气阻力。

任务3.物体下落的快慢和质量无关。

任务4.空气的阻力作用可以忽略。

任务5.同一地点，自由落体运动的加速度大小不发生变化，方向竖直向下。

【探究归纳】

1.对自由落体运动的理解

(1)条件：①初速度为零，②只受重力。

(2)运动性质：是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动。其v-t图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，k＝g(g为重力加速度)。

(3)自由落体运动是一种理想模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。

2.对自由落体加速度(重力加速度)的理解

(1)方向：总是竖直向下。

(2)大小

①在同一地点，重力加速度都相同。

②大小与在地球上的纬度、距地面的高度有关。

对自由落体运动的理解

(多选)下列关于自由落体运动的说法正确的是(　　)

A.竖直向下的运动一定是自由落体运动

B.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

C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动

D.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可视为自由落体运动

答案：BCD

解析：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动，即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错误，B、C正确；苹果从树枝自由下落的过程中，受到的空气阻力很小，可以忽略不计，相当于只受重力，则苹果从树枝开始自由下落的运动可视为自由落体运动，故D正确。故选BCD。