2.4 自由落体运动 作业课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件围绕自由落体运动展开，通过纸片与橡皮下落对比、牛顿管实验等课堂导入操作，结合自主预习填空（定义、条件、加速度）和知识填空，构建从生活现象到物理规律的学习支架，帮助学生掌握自由落体运动特征及公式。 其亮点在于注重科学探究与科学思维培养，如制作反应时间测量尺实验，引导学生计算不同时间对应下落高度并标记刻度，经历模型建构与科学推理过程，同时提供多种解题方法和高考真题应用，强化物理观念。学生能深化规律理解，教师可借助多样化资源提升教学效果。

2.4 自由落体运动作业 1-3 4-5 6 知识填空 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 13 14 1. 纸片和橡皮同时释放, 橡皮下落得快。因为纸片受到的空气阻力大些。 纸片揉成很紧的小纸团, 和橡皮同时释放, 两物体下落情况基本相同, 说明小纸团下落变快。因为空气阻力的作用不同, 纸片受到的空气阻力大于小纸团受到的空气阻力。 2. 0.24s 提示: 当跳水运动员的双脚距离水面的高度分别为和时, 运动员做自由落体运动的位移分别为, 设对应的自由下落时间分别为, 根据自由落体运动规律得。所以, 代入数据得。故手机连拍的时间间隔约为。 3. 31.25m；偏大 提示: 石块下落做自由落体运动, 设井口到水面的距离为, 石块落到水面的时间为, 有, 代入数据得。由于声音传播需要一定的时间, 所以石块自由下落到水面的时间要小于, 因此估算的距离偏大。 4. 0.02s 提示: 可引导学生用不同方法解答并进行比较。 由图片可知, 径迹表示的长度约为, 径迹到地面的高度约为。从石子初始位置下落至径迹的位移为。由于曝光时间极短, 石子近似做匀速直线运动, 根据, 故曝光时间为。 5. 方法1: 先利用公式计算出各时刻的速度, 再利用图像求解自由落体加速度的大小。 方法2：先利用公式计算出各时刻的速度，再利用求解。 方法3：先利用公式计算出各时刻的速度，再利用求解。 方法4：利用求解。 方法5：在拍摄第一张照片时，由于不能准确判定该时刻是否是下落的时间起点，考虑照片的叠加效果，故可以近似利用公式计算自由落体加速度的大小。 6. 尺长，首先计算刻度尺自由落体时所用的时间，由，解得。可以将时间刻度粗略分为、、、、。解得，此处标记；，此处标记；，此处标记；，此处标记；处，可近似标注为。 提示：本题制作方案有两种：反应尺的距离刻度均匀——标出不同的时间；反应尺的时间刻度均匀——标出不同的距离。学生可以通过分析讨论提出制作方案。 自由落体运动学案答案自行核对 【必1·p55·1】 把一张纸片和一块橡皮同时释放下落，哪个落得快？再把纸片捏成一个很紧的小纸团，和橡皮同时释放，下落快慢有什么变化？怎样解释这个现象？ 【必1·p55·2】 跳水运动员训练时从 5 m 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 3.4 m 和 1.8 m。由此估算手机连拍时间间隔是多少？ 【必1·p55·3】 为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过 2.5 s 后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果偏大还是偏小？ 【必1·p55·4】 有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图 2.4-8 所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上 2.5 m 的高度下落，每块砖的平均厚度为 6 cm，请估算这张照片的曝光时间。 【必1·p55·5】 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图 2.4-9 是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔 0.04 s 闪光一次。如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度，可以采用哪几种方法？试一试。照片中的数字是小球落下的距离，单位是厘米。 【必1·p55·6】 制作一把“人的反应时间测量尺”。 如图 2.4-10甲，A 同学用两个手指捏住直尺的顶端，B 同学用一只手在直尺 0 刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在 A 同学放开手指让直尺下落时，B 同学立刻捏住直尺。读出 B 同学捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根据自由落体运动公式算出直尺下落的时间，就是 B 同学的反应时间。 利用这种方法，你能不能把下面刻度尺的长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变为“人的反应时间测量尺”？请尝试在下图 2.4-10 乙的长度刻度旁标注时间刻度。 1【答案】A 2【答案】C 3【答案】D 4【答案】B 5【答案】D 6【答案】B 7【答案】C 8【答案】A 9【答案】AD 10【答案】AC 11【答案】AD　 12【答案】D 13． [解析]　(1)木杆由静止开始做自由落体运动，木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A＝ ＝ s＝ s 木杆的上端到达圆筒上端A用时 t上A＝ ＝ s＝2 s 则木杆通过圆筒上端A所用的时间 t1＝t上A－t下A＝s。 (2)木杆的下端到达圆筒上端A用时 t下A＝ ＝ s＝ s 木杆的上端离开圆筒下端B用时 t上B＝ ＝ s＝ s 则木杆通过圆筒所用的时间t2＝t上B －t下A＝s。 [答案]　(1)s　(2)s 【自主预习】 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． 2．物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用 ，可以 ． 二、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： ． 3．大小(1)在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐 ． (2)一般取值：g＝ 或g＝ . 1．如图所示把质量不相同的铁片和羽毛放入竖直放置的牛顿管中，让铁片和羽毛从牛顿管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（　　） A．图甲为管内空气没被抽掉时的实验现象 B．图乙为管内空气没被抽掉时的实验现象 C．图乙中，铁片和羽毛均做匀速直线运动 D．图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会不变 2．乙同学为测量自己反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，乙用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺准备，在看到甲松手后，乙立刻捏住直尺，读出捏住直尺的刻度，即可算出自己反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”，如图所示，重力加速度，以下说法正确的是（    ） A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，其反应时间越短 B．尺子未竖直对实验结果没有影响 C．直尺刻度20cm处对应“反应时间测量尺”示数0.2s 3．小明将一石块从井口静止释放，经过1s小明听见了石块落水的声音，取，在忽略空气阻力和声音在空气中传播的时间后，小明得到了井口到水面的距离，则（　　） A．石块落水的速度约为 B．井口到水面的距离约为10m C．若考虑空气阻力，则小明求得的距离偏小 D．若考虑声音在空气中传播的时间，则小明求得的距离偏大 4．从高度为的塔顶自由释放小球，不计空气阻力。有关小球在空中的运动，以下判断不正确的是（    ） A．小球在最后1s内下落的高度为 B．在小球接触地面之前，速度和加速度均逐渐增加 C．小球下落的高度为时，小球的速度大小为 D．小球下落过程中，第内和第内的位移之比为 5．一矿井深80m，在井口每隔一定时间自由释放一个小球（下落过程可视为自由落体运动），当第9个小球刚从井口下落时，第1个小球恰好到井底（重力加速度取g=10m/s2），则（　　） A．第1个小球落至井底时的速度为30m/s B．此时第1个小球与第2个小球相距45m C．相邻两个小球下落的时间间隔是1s D．第1、2两个小球都在空中时，第1个小球相对第2个小球做匀速直线运动 6．如图所示，长度为5m的细杆，上端悬挂在O点，A点在细杆正下方且距离细杆底端4m。若由静止释放细杆，让其自由下落，不计空气阻力，取重力加速度大小，则细杆通过A点所用的时间为（    ） A． B． C． D． 7.从某一高度相隔1 s释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，则在空中任一时刻(　　) A．甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差越来越大 B．甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变 C．甲、乙两球距离越来越大，但甲、乙两球速度之差保持不变 D．甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差越来越小 8．（多选）某同学从砖墙前离地2.6m处静止释放一个石子，同时另一位同学用相机拍摄石子在空中的照片，如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每块砖的平均厚度为6cm，则这张照片的曝光时间约为（　　） A． B． C． D． 9．（多选）利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出水龙头出水口到盘子的高度为，从第1滴水开始下落到第滴水开始下落，所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．一滴水在空中运动的时间为 B．相邻两滴水开始下落的时间间隔为 C．此地重力加速度的大小为 D．第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为 10．（多选）某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间为0.01s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．曝光时间内石子实际下落距离为0.2m B．曝光时间内石子实际下落距离为0.4m C．石子大约是从窗户上方20m处落下 D．石子大约是从窗户上方40m处落下 11．(多选)有一质点从某一高度处自由下落，开始的高度用时为t，重力加速度为g，则(　 ) A．物体自由下落高度所用的时间为t B．物体落地所用的时间为3t C．物体自由下落高度时的速度为gt D．物体落地时的速度为gt 12．一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度小于h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像可能正确的是（    ） A． B． C． D． 13．如图所示木杆长5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB，圆筒AB长为5 m，取g＝10 m/s2，求： (1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少？ (2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少？ $