第二章第五节自由落体导学案

第五节
自由落体
1.理解自由落体运动的条件和性质。

2.掌握重力加速度的概念，掌握自由落体运动的规律。

3.初步了解探索自然规律的科学方法，培养学生的观察、概括、逻辑推理能力 〖自主学习〗
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．物体做自由落体运动的条件
(1)物体只受________作用．
(2)物体的__________等于零．
3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的_____________运动。

4．空气中下落：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看做是做____________运动．
5．研究自由落体运动的方法
(1)利用_______________进行研究．
(2)利用频闪照片进行研究．
二、自由落体加速度
1．定义：物体做自由落体运动时的加速度叫自由落体加速度，也叫做_________加速度．
2．方向：竖直_________．
3．大小：在地球表面其大小随纬度的增加而增大，通常情况下取g ＝
___________，近似计算时也可以取g ＝__________.
三、自由落体运动规律
1．运动性质：自由落体运动实质上是初速度v 0＝0，加速度a ＝g 的___________
直线运动．
2．基本公式⎩⎪⎨⎪⎧ 速度公式：v ＝_______位移公式：x ＝12gt 2位移速度关系式：v 2＝_______
四、伽利略对自由落体运动的研究
1．问题发现
亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢．
矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出与亚里士多德观点互相矛盾的结论． 伽利略观点：重物与轻物下落得__________．
2．猜想与假说
伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的________运动，并指出这种运动的速度应该是________变化的假说．
3．理想斜面实验
(1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x 与
运动所用的时间t 的平方成________即x ∝t 2.
(2)让小球从斜面上的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 .
①斜面倾角一定时，判断x ∝t 2是否成立．
②改变小球的质量，判断x ∝t 2是否成立．
③将斜面倾角外推到θ＝90°时的情况——小球自由下落，认为小球仍会做__________运动，从而得到了落体运动的规律．
4．伽利略研究自然规律的科学方法
把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广．
例1：关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A ．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动
B ．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
C ．自由落体运动在任意相等的时间内速度的变化量相等
D ．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动
例2：每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m 的窗户的上下沿，如图所示．(取g ＝10 m/s 2)试求：
(1)滴水的时间间隔是多少？
(2)此屋檐离地面多高？
例题精讲 当堂检测
1、关于自由落体运动下列说法正确的是（）
A．不同物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的
B．自由落体运动的加速度与物体的质量大小无关
C．物体在空气中从静止开始下落的运动一定是自由落体运动
D．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
2、关于重力加速度g，下列说法正确的是（）
A．在同一地点，重的物体g值大
B．同一地点，轻重物体的g值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大
D．赤道处的g值大于北极处的g值
3.关于重力加速度的说法中正确的是( )
A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小
C．重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢
D．轻物体和重物体的重力加速度不同
4.一个物体从塔顶上自由下落，在到达地面前的最后1 s内通过的位移是整个位
移的9
25
，求塔高．(g取10 m/s2)
1．对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是( ) A．苹果和树叶都可以看成自由落体运动
B．苹果近似地可以看成自由落体运动，树叶不能看成自由落体运动
C．苹果和树叶都不能看成自由落体运动
D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地
2.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( )
课后作业
A．亚里士多德B．伽利略 C．牛顿D．爱因斯坦
3．如图所示，能反映自由落体运动的是( )
4．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．竖直方向，只要满足1T内、2T内、3T内…位移之比x1∶x2∶x3∶…＝1∶4∶9∶…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内的路程之比为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．(2011·重庆·14)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10 m/s2)( )
A．10 m B．20 m
C．30 m D．40 m
6．设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物，测得在下落最后1 s内所通过的距离为14 m，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？。