2013-2014学年高中物理(粤教版,必修1)课件：第二章 探究匀变速直线运动规律-第2节

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3．探究交流 在地球上同一地点， 两个质量不一样的物体自由下落时， 质量大的物体下落的加速度比质量小的物体下落的加速度 大，这种说法对吗？
【提示】 同一地点，不同质量的物体做自由落体运动 的加速度相同．所以这种说法不对．
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自由落体运动的加速度
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【问题导思】 1．自由落体加速度产生的原因是什么？ 2．地面上各处的重力加速度的方向相同吗？ 3．重力加速度的大小与高度有关吗？
●教学地位 自由落体运动规律是在对上节自由落体运动轨迹分析的 基础上得出来的，是一个实验结论．作为一种特殊的匀变速 直线运动，可以由此推导出一般匀变速直线运动的规律，因 此本节起承上启下的作用．
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【答案】 有三种：(1)利用 v－t 图象的斜率． (2)利用加速度的定义． (3)利用自由落体运动的规律．
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利用纸带计算 g 的三种方法 1．计算出纸带上几个点的速度，然后根据加速度定义式 求加速度． 2．计算出纸带上各点的速度，画出 v－t 图象，由图象 的斜率求得重物下落的加速度即重力加速度． 3．利用自由落体运动规律求重力加速度．
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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 2－2－1
v0＋vt vt s (2)验证：①根据 vt＝ at ，v＝ ＝ ，v＝ 可得 2 t 2 1 2 at 2 s＝ ．由打点计时器打出的纸带，测得物体下落的位移
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和时间，求出自由落体运动在各段的加速度，看是否相等来 验证．
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1．自由落体加速度——重力加速度 (1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产 生的． (2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关． ①在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在 赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别 很小．
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【解析】
2s (1)由频闪照片和 vt＝ 知小球各个位置的速 t
度为(B 点开始计时) 时间 t/s 速度 v/(m·s－1) 0 0.04 0.08 0.12 0.79 1.16 1.56 1.99
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②在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减 小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变． ③在一般的计算中，可以取 g＝9.8 m/s2 或 g＝10 m/s2. (3)方向：竖直向下．由于地球是一个球体，所以各处的 重力加速度的方向是不同的．
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②利用测量得到的位移和时间数据，求出自由落体运动 的 加速度 ， 看在相等的时间内速度增加量是否相等来验证． 2．思考判断 (1)根据猜想可知无论什么物体，只要做自由落体运动， 通过相同位移的平均速度都相等．(×) (2)在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相 同．(√)
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●课标解读 1．能灵活运用自由落体运动规律解题． 2．体会提出假设、推理验证、得出结论的研究问题的方 法．
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1.自由落体运动的性质、 规律的探究．(重点) 2.自由落体运动加速度 的特点．(重点) 3.自由落体运动规律的应 用．(难点)
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猜想与验证
1.基本知识 (1)猜想：自由落体运动是一种简单的加速运动， 即 匀加速 直线运动．
(3)规律表达式：自由落体为初速度 v0＝0、加速度 a＝g 的匀加速直线运动． 1 2 位移公式： s＝2gt ；速度公式： vt＝gt ．
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2．思考判断 (1)自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动．(√) (2) 自由落 体运动在任意 相等的时间内 速度变化量相 等．(√) (3)重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢．(×)
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自由落体运动规律
1.基本知识 (1)运动特点：所有的自由落体运动都是初速度为零的
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匀加速直线 运动．
(2)自由落体加速度 g：大小为 g＝9.8 m/s2，在地球上不 同的地方 g的大小不同 ，g 的方向总是 竖直向下 ．
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演示结束
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课
标 解 读
重
点 难 点
1.知道自由落体运动是初速 度为零的匀加速直线运动. 2.理解什么是自由落体运动 加速度，知道它的方向，知 道在地球上不同的地方，重 力加速度的大小不同. 3.掌握自由落体运动的规律.
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1．某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如 下实验，并进行了一系列探究过程．假设你也是其中一员， 请补充完整横线部分内容．
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3．探究交流 既然自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，那 么它的 v－t 图象是什么样的？
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【提示】 一条过原点的倾斜直线．
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如图 2－2－1 是小球自由下落时的频闪照片， 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加速度，可 以采用哪几种方法？试一试． (照片中的数字是小球距起落点 的距离．)
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●教学流程设计
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图 2－2－2
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师：猜想一下自由下落的物体的可能运动情况． vt s 1 2 生：vt＝at，v＝ ＝ ，s＝ at 2 t 2 通过对纸带上的位移与时间的测量，如果它的位移与时 间关系满足上述关系式，则证明自由落体运动是匀变速直线 运动． 师：该同学的方法很好，可以测量一下你所得到的纸带．
画出 v－t 图象，如图所示．求出图象的斜率便是小球下 落的加速度，为 10 m/s2.
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v－v0 (2)先算出某两点的瞬时速度，利用 g＝ 计算 g. t 1 2 2s (3)根据 s＝ gt ，有 g＝ 2 (t 是从开始到落到每一点的时 2 t 间) 求出重力加速度，求平均值，算出发生的时间．
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2．当地重力加速度的测定 1 2 (1)可利用 s＝ gt (或Δ s＝gt2)求 g 的大小． 2 (2)利用 vt＝gt 可以测定当地的重力加速度． (3)利用 v－t 图象，自由落体运动 v－t 图象是一条过原 点的倾斜直线，斜率 k＝g，k 在数值上等于重力加速度的大 小．
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【审题指导】 解答本题把握以下三点： (1)利用 v－t 图象，求图象的斜率，即为小球下落的重力 加速度． vt－v0 (2)求出物体在某两个时刻的瞬时速度，由 g＝ 求 t g. 1 2 2s (3)根据 s＝ gt 有 g＝ 2 . 2 t
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第二节
自由落体运动规律
教师用书独具演示
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●课标要求 1．知道自由落体运动的概念． 2．掌握自由落体运动的规律及其应用． 3．掌握实验探究求自由落体加速度的方法．
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●新课导入建议 (复习提问，引导学生思考，引入本节要讲的问题．) 师：这是上节记录的自由落体运动的一条纸带，你能得 出什么规律？
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生：讨论得出：在相等时间间隔里，小球下落的位移越 来越大，表明小球的速度越来越大，即小球在做加速运动．
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1． g 是矢量， 方向始终“竖直向下”， 而非“垂直向下” 或“指向地心” ． 2．重力加速度的大小可用实验来测定．
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