高中物理第二章第一节探究自由落体运动教案2粤教版必修1

第1节探究自由落体运动
本节教材分析
三维目标
1．知识与技能：
（1）了解人们研究自由落体运动的历史事实和科学方法；
（2）正确认识自由落体运动，知道影响物体下落的因素，并明白自由落体运动是理想状态下的运动；（3）能用打点计时器得到落体运动的运动轨迹，并能通过分析纸带上记录的位移与时间等运动信息，获取物体做自由落体运动的相关信息；
（4）培养学生的观察能力、推理能力及科学研究的方法。

2．过程与方法
通过对落体运动的实验探究，初步学习使用变量控制法。

3．情感态度与价值观：
（1）调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表达能力；
（2）渗透物理方法的教育，在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体。

（3）通过实验，培养学生的合作精神。

（4）通过史实，培养学生学会质疑的科学素养。

教学重点
认识自由落体运动及影响物体下落快慢的因素
教学难点
影响物体下落快慢的因素
教学建议
建议教师按照伽利略对自由落体运动的研究过程和科学思维过程，使学生认识自由落体运动，通过演示、实验、分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识。

让学生自主进行实验探究，通过对实验结果的分析和讨论得出初步结论，提出物体下落快慢与质量无关的设想；再进一步通过教师演示“牛顿管”实验进一步验证设想。

最后再由学生自主进行实验探究，利用打点计时器，记录自由落体运动的信息，定量地探究自由落体运动规律。

新课导入设计
导入一
一．介绍名人
1、亚里士多德：（前384—前322年），古希腊斯吉塔拉人，是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。

亚里士多德是柏拉图的学生，亚历山大的老师。

格言：有人问：写一首好诗，是靠天才呢？还是靠艺术？我的看法是：苦学而没有丰富的天才，有天才而没有训练，都归无用；两者应该相互为用，相互结合。

（这告诉我们，天才也是通过汗水成就的）
2、伽利略：伽利略·伽利雷(1564～1642)意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家，出生
于意大利的比萨城。

伽利略发明了望远镜。

二．课程导入
老师为什么介绍以上两位著名的科学家呢？因为曾经在“落体运动”这个问题上，两位科学家提出了两个
不同的观点。

下面，我们先来了解一下什么叫“落体运动”。

从字面上理解，就是下落的物体所做的运动就叫做落体运
动。

那么，同学们可以列举一些生活中物体做落体运动的形象吗？（答：雨滴、落叶、空中下降的跳伞运
动员等）
导入二
活动设计：测“反应时间”
教师活动：课前设计制作好“测反应时间尺”（在一约50cm长的尺的一面标记上自由下落对应长度所用的时间，以一面朝向学生）
引出问题：“一般刻度尺是用来测量什么的？”
学生活动：学生习惯性回答：测长度。

教师活动：老师手中的这把尺很神奇，它不仅能测量长度，还能测量时间，并且能测出同学们的反应时间，谁想知道自己的反应时间是多少？可以用我的这把尺来测量。

（选3～4名学生上来玩“测反应时间”的游戏。

）
学生抓住尺的同时就报出其反应时间，采用“比比谁反应时间短”的方式调动学生积极性。

高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．m、n两种单色光以相同的入射角和入射点从空气斜射向长方形玻璃砖，其光路如图所示。

关于m、n 两种单色光，下列说法正确的是
A．玻璃砖对m光的折射率较小
B．m光的光子能量较小
C．对同一双缝干涉装置，m光的干涉条纹间距较小
D．m光在该玻璃中传播的速度较大
2．甲、乙两个金属球，甲的重量是乙的2倍，从同一高度同时自由下落，下列说法正确的是
A．两球同时落地 B．甲球先落地
C．甲球落地时的速度较大 D．同一时刻在空中的位置不一定相同
3．研究光电效应现象的实验装置如图(a)所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示。

已知电子的质量为m，电荷量为－e，黄光和蓝光的频率分别为ν1和ν2，且ν1<ν2。

则下列判断正确的是
A．U1>U2
B．图(b)中的乙线是对应黄光照射
C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
D．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU2
4．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P 与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图)，下列判断正确的是( )
A．P的速率为v
B．P的速率为vcos θ2
C．绳的拉力等于mgsin θ1
D．绳的拉力小于mgsin θ1
5．如图所示，光滑水平面上放着一长为l质量为M的木块，、一质量为m的子弹从左边以初速度v水平射入木块，恰好没有射穿，则（）
A．最终子弹与木块的速度为零
B．在子弹与木块相互作用的过程中，子弹的位移为l
C．在子弹与木块相互作用的过程中，木块的位移一定为l
D．在子弹与木块相互作用的过程中，因摩擦产生的热量为
6．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是( )
A．在0～t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等
B．甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间内的加速度相同
C．甲质点在0～t1时间内的平均速度小于乙质点在0～t2时间内的平均速度
D．在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点
二、多项选择题
7．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。

对此气体，下列说法正确的是（）
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E. 状态d的压强比状态b的压强小
8．如图所示，甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．质点Q的平衡位置位于x=3.5m处，下列说法正确的是（）
A．这列波的沿x轴正方向传播
B．这列波的传播速度是20m/s
C．在0.3s时间内，质点P向右移动了3 m
D．t=0.1s时，质点P的加速度大于质点Q的加速度
E. t=0.25s时，x=3.5m处的质点Q到达波峰位置
9．如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压均为U的灯泡A和B。

当输入电压为5U时，两灯泡均能正常发光。

下列说法正确的是
A．原、副线图匝数比为1︰4
B．原、副线圈匝数比为4︰1
C．灯泡A、B的额定功率功率之比为1︰4
D．灯泡A、B的额定功率功率之比为4︰1
10．如图甲所示，长为l、倾角为α的斜面固定在水平地面上，一质量为m的小物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动，已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ与下滑距离x的变化图像如图乙所示，则( )
A．
B．小物块下滑的加速度逐渐增大
C．小物块下滑到斜面低端的过程中克服摩擦力做的功为
D．小物块下滑到低端时的速度大小为
三、实验题
11．长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上，小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B，直到A、B的速度达到相同，此时A、B的速度为0.4m/s，然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后
（取g=10m/s2）停下．若小物块A可视为质点，它与长木板B的质量相同，A、B间的动摩擦因数μ1=0.25．求：
（1）木块与冰面的动摩擦因数．
（2）小物块相对于长木板滑行的距离．
12．在用单摆测重力加速度的实验中
（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？（将所选用的器材的字母填在题后的横线上。

）
（A）长1m左右的细绳；（B）长30m左右的细绳；
（C）直径2 cm的铁球；（D）直径2cm的木球；
（E）秒表；（F）时钟；（G）最小刻度是厘米的直尺；
（H）最小刻度是毫米的直尺。

所选择的器材是________。

（填序号）
（2）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2~L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=_________。

若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是_______的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

四、解答题
13．如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B，B的下端连接一轻质弹簧，弹簧下
端与挡板相连接，B平衡时，弹簧的压缩量为x0，O点为弹簧的原长位置。

在斜面顶端另有一质量也为m 的物块A，距物块B为3x0，现让A从静止开始沿斜面下滑，A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又一起向上运动，并恰好回到O点(A、B均视为质点)，重力加速度为g。

求：
（1）A、B相碰后瞬间的共同速度的大小；
（2）A、B相碰前弹簧具有的弹性势能；
（3）若在斜面顶端再连接一光滑的半径R＝x0的半圆轨道PQ，圆弧轨道与斜面相切
于最高点P，现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑，与B碰后返回到P点还具有向上的速度，则v至少为多大时物块A能沿圆弧轨道运动到Q点。

（计算结果可用根式表示）
14．如图所示质量为m的物块A在光滑的水平面上以一定的速度向右滑行，质量为2m的圆弧体静止在光滑水平面上，光滑圆弧面最低点与水平面相切，圆弧的半径为R，圆弧所对的圆心角θ=53°，物块滑上圆弧体后，刚好能滑到圆弧体的最高点，重力加速度为g。

求
(1)物块在水平面上滑行的速度大小；
(2)若将圆弧体锁定，物块仍以原来的速度向右滑行并滑上圆弧体，则物块从圆弧面上滑出后上升到最高点的速度大小及最高点离地面的高度。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 C A D B D A
二、多项选择题
7．BDE
8．ACD
9．BC
10．BC
三、实验题
11．（1）（2）0.96m
12． ACEH 不变四、解答题
13．
14．（1）（2）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．下列说法正确的是（）
A．γ射线比α射线的贯穿本领强
B．外界环境温度升高，原子核的半衰期变大
C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应
D．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子
2．点电荷固定在O点，E表示该点电荷产生电场的电场强度，r表示距点电荷的距离，场强E与的函数关系如图中a所示，长时间放置后点电荷漏电，场强E与函数关系如图中b所示。

下列说法正确的是
A．点电荷b状态的电量为a状态电量的
B．图象的斜率为点电荷的电荷量
C．同一位置，a状态的电场与b状态电场方向相反
D．同一位置，a状态的场强为b状态场强的9倍
3．如图所示，光滑斜面倾角为30°，轻绳一端通过两个滑轮与A相连，另一端固定于天花板上，不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量．已知物块A的质量为m，连接A的轻绳与斜面平行，挂上物块B后，滑轮两边轻绳的夹角为90°，A、B恰保持静止，则物块B的质量为（）
A．2m B．C．m D．
4．下列有关近代物理的说法正确的是（）
A．卢瑟福的a粒子散射实验使人们认识到原子是可以再分的
B．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C．玻尔理论能成功解释所有原子光谱的实验规律
D．天然放射现象说明了原子核内部是有结构的
5．在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，Rt为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻。

下列说法正确的是
A．在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C．Rt处温度升高时，由于变压器线圈匝数比不变，所以电压表V1、V2的比值不变
D．Rt处温度升高时，电流表的示数变小，变压器输入功率变大
6．关于电荷所受的电场力和洛仑兹力，正确的说法是（）
A．电荷在电场中一定会受到电场力的作用
B．电荷在磁场中一定会受到洛仑兹力的作用
C．电荷所受的电场力一定与该处的电场方向一致
D．电荷所受的洛仑兹力不一定与磁场方向垂直
二、多项选择题
7．下列说法正确的是_________。

A．泊松亮斑是光的衍射现象
B．彩虹现象与光的全反射有关
C．全息照相利用了激光的干涉原理
D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
E.不管光源与观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的
8．在粗糙水平面上，有一质量未知的物体做直线运动，在时刻受一与运动方向相反的恒力
的作用，经一段时间后撒去力F，物体运动的图象，如图所示，已知，据图可知下列说
法正确的是
A．物体与水平面的动摩擦因数为
B．物体最后回到时刻的位置
C．F的作用时间为1s
D．物体的质量为1kg
9．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是__________
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．气体温度越高，气体分子的热运动越剧烈
D．如果气体分子总数不变，当气体分子的平均动能增大时，气体压强必然增大
E. 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
10．磁悬浮高速列车在我国上海已投入正式运行。

如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环。

将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，则（）
A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失
B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在
C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向
D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向
三、实验题
11．如图所示直角坐标系中的第I象限存在沿轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。

一个电量为q、质量为m的正离子(不计重力)，在x轴上x=2L的a点以速度v0=10m/s射入磁场，然后从y轴上y=L的b点垂直于y轴方向进入电场偏转后经过轴上x=2L的c点离开电场，已知正离子的
比荷=50C/kg，L=2m求：
(1)电场强度E的大小；
(2)磁感应强度B的大小。

12．电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具，其中的电池是铅蓄电池，用三块或四块铅蓄电池串联后给电动自行车供电.某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电，测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻。

（1）用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，电表的指针如图甲所示，其读数为___V。

（2）用图乙所示的电路测量该蓄电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5，改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量的数据作出该蓄电池的-R图线，如图丙所示.由图线可求得该电池的电动势E=____V，内阻r=___。

（3）本实验中测得的电池内阻比真实值____（填“大”或“小”或“相等”）。

四、解答题
13．A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象,如图所示。

(1)A、B各做什么运动?求其加速度。

(2)两图象交点的意义是什么?
(3)求1 s末A、B的速度。

(4)求6 s末A、B的速度。

14．如图所示，挡板OM与竖直方向所夹的锐角为θ，一小球（视为质点）从O点正下方和A点以速度v0水平抛出，小球运动过程中恰好不和挡板碰撞（小球轨迹所在平面与挡板垂直）．不计空气阻力，重力加
速度大小为g，求：
（1）小球恰好不和挡板碰撞时的竖直速度大小；
（2）O、A间的距离．
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A A D D A A
二、多项选择题
7．ACE
8．AD
9．BCE
10．BC
三、实验题
11．(1) (2)
12．（1）9.5（2）10 4 （3）大
四、解答题
13．(1)a A=1m/s2, a B=-2m/s2 (2)交点说明速度相同 (3)3 m/s 6 m/s (4)8 m/s -4 m/s 14．（1）v0cotθ．（2）。