2.4自由落体运动 导学案
《2.4自由落体运动》教学设计、导学案、同步练习
《2.4自由落体运动》教学设计【教学目标】一、知识与技能1．知道自由落体运动的条件以及运动性质。
2．掌握自由落体加速度的大小和方向。
3．能够运用匀变速直线运动规律分析、解决有关自由落体运动的问题。
二、过程与方法1．小组通过实验探究、讨论交流，体验自由落体运动现象。
2．培养学生观察能力、分析能力、推理能力、处理实验数据的能力、归纳能力等。
三、情感态度与价值观1．体会身边的自由落体运动，学以致用，激发学生的学习热情。
2．通过应用自由落体运动规律，解决实际问题，培养学生关注生活的态度。
【教学重难点】教学重点：自由落体运动的特点和规律。
教学难点：1．自由落体运动的性质2．自由落体加速度【教学过程】一、导入新课出示图片：常见物体的下落物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落，雪花纷飞、树叶飘落等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。
出示图片：亚里士多德教师叙述亚里士多德的观点：二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。
他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，你能举例推翻这一结论吗？出示参考答案：取两张质量不同的纸，取质量小揉成纸团，再让它们同时下落。
可观察到什么现象？现象：质量小的纸团下落的快。
教师总结：可见亚里士多德的观点是错误的影响落体运动快慢的因素可能是空气阻力的作用。
二、讲授新课（一）自由落体运动1．伽利略认为，根据亚里士多德的论断，会推出相互矛盾的结论。
出示图片：大小石头（1）假定大石头的下落速度为8，块小石头的下落速度为4，当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢。
结论1：整个物体的下落速度应该小于8；（2）把两块石头捆在一起后，整体重量增加，则速度增加。
结论2：整个物体下落的速度应该比8还要大。
教师总结：这种相互矛盾的结论，说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。
那么，轻重不同的物体下落的情况到底怎样？下面我们一起来做个比较精细的实验，仔细研究一下。
学案1：2.4 自由落体运动
2.4 自由落体运动【学习目标】1.知道物体做自由落体运动的条件。
2.通过实验探究自由落体运动加速度的特点，知道重力加速度的大小、方向。
3.掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题。
4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想。
【重点难点】1.了解探索自由落体运动规律的过程，了解实验及科学的思维方法在探究过程中的重要作用.（重点）2.通过实验探究自由落体运动规律的过程.（重点）3.理解自由落体运动的性质及自由落体的加速度.（重点）4.不同物体自由下落的加速度相同（难点）【自主探究】一、自由落体运动1.定义：物体只在①作用下从②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③，可以忽略。
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④，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作⑤，通常用g表示。
2.方向：⑥。
3.大小：在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。
在赤道的海平面处g为9.780 m/s2，在北京g为9.801 m/s2。
在一般的计算中，g可以取9.8 m/s2或10 m/s2。
三、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为0的⑦运动，且加速度为⑧。
将匀变速直线运动的公式中的v0取为0，a取为g，x换为h，就可以得到自由落体运动的公式。
四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
2.伽利略的研究（1）逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了“⑨”的论断。
（2）猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是⑩的。
（3）数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所用时间的二次方成正比，即2x t ∝。
（4）间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x 和所用时间t 。
实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而增大。
自由落体运动导学案
自由落体运动导学案(总9页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--§自由落体运动【目标导引】1、阅读课本P43，能够找出自由落地运动定义和条件。
2、通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取s2。
3、通过教师讲解，能够说出自由落体运动的特点和规律，并能够使用该规律解决一些实际问题。
【使用说明】1、学生根据导学案，结合课本先进行预习，并做做学案后的练习进行自我检测，找出自己的误点、疑点、错点，做到听课“有备而听”。
2、讲完课后，应根据老师的讲解，结合自己的理解重新完善本学案。
一、自主学习1、生活中，你观察过下列物体的运动吗？•小段粉笔下落；•纸片下落；•纸片揉成小纸团下落；它们下落的快慢相同吗为什么。
2、你对“自由”的理解是：。
3、如果让小粉笔段、纸片、纸片揉成的纸团也“自由”下落，它们下落的快慢会怎样？。
4、结合你的研究请给“自由．．落体运动”下个定义：。
5、请总结出自由落体运动的．．．．．．．条．件．：。
6、思考：自由释放物体的瞬间，瞬时速度为多少？此时物体有加速度吗？_______这能说明什么问题？。
7、下图是利用课本P44页图所示的实验装置用打点计时器打出的重物自由下落时的纸带，图中两点间有四个点未画出。
（单位：cm）。
试思考下列问题：（1）重物挂在图中纸带的哪一端？。
（2）结合自由落体运动的定义，你能猜想出自由落体运动的运动性质吗？自由落体运动是：；依据是：。
（3）利用图中的数据，你能计算出自由落体运动的加速度吗？依据是：；数值是：。
（4）有关自由落体加速度的方向：如何理解这一方向_________________________________________________________ （5）自由落体加速度随地球纬度如何变化随高度如何变化8、自由落体运动的规律：（1）公式：（2）几个比例式：（3）几个推论：①②二、课内探究【例1】一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，（g取10m/s2）求：（1）到达地面时的速度（2）下落所用的时间【变式训练1】求解例题1中，下落最后1s内的位移【例题2】如图所示，在天花板下悬挂一长为L的木棍，在木棍下端的正下方h处有一观察者，他看到木棍因悬线断开而自由下落，求：（1）木棍下端端到达P点所用时间t1 （2）木棍通过观察点P所经历的时间t．【变式训练2-1】把一条铁链自由下垂悬挂在墙上，放开后让铁链作自由落体运动，已知铁链通过悬点下米处的一点历时秒，则铁链的长度为多少米（取g=10m/s2）【变式训练2-2】长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为多少？【例题3】从楼顶上自由下落的小球经过某窗户顶部和底部时的速度分别为4m ／s和6m／s，试求该窗户的高度为多少．(g取10m／2s)【变式训练3】屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿，如图4-1所示，问：（1）滴水的时间间隔是多少？（2）此屋檐离地面多高（g取10 m/s2）【巩固训练】1、甲、乙两物体的质量之比为1：4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是 ( )A. 甲比乙先着地 B．乙比甲先着地C．甲和乙同时落地 D．甲比乙的加速度大2、自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( )3、下列关于自由落体运动的叙述中，错误的是( )A．两个质量不等、高度不同但同时自由下落的物体，下落过程中任何时刻的速度、加速度一定相同B．两个质量不等、高度相同的物体，先后做自由落体运动，通过任一高度处的速度、加速度一定相同C．物体越重，下落得越快；物体越轻，下落得越慢D．所有自由落体运动的位移都与下落时间的平方成正比4、如果从高楼楼顶相隔l s先后释放两个相同材料制成的小球，假设小球做自由落体运动，则它们在空中各个时刻 ( )A. 两球的距离始终保持不变 B．两球的距离越来越小C．两球的距离先越来越小，后越来越大 D．两球的距离越来越大5、为了测得一楼房的高度，某同学让一粒石块从楼顶自由落下，测出下列哪个量就可以求出楼房的高度()A．仅测出石块下落到地面的总时间B．仅测出石块落地时的速度C．仅测出石块落地前的最后1 s内的位移D．以上说法都不对6、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（）A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 C．各自下落l m它们的速度相等B．下落l s末，它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大7、如图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在湖面的高空中,A距湖面高度为H,释放A球,让它们自由下落,测得它们落水声时间相差Δt(s),如果球A距水面的高度H减小,则Δt将()A.增大B.不变C.减小D.条件不足,无法确定8、一石块从地面上方高H 处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是 ( )A 、4HB 、83HC 、2HD 、43H9、一物体从H 高处自由下落，经t s 落地,则当下落t ／3 s 时，距离地面高度为 （ ）A ．H ／３B ．H ／９ Ｃ．３H ／４ Ｄ．８H ／９10、一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s 内的位移大小是x ，则它在第3 s 内的位移大小是 （ ）A ．5 xB ．7 xC ．9 xD ．3x11、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 ．竖直方向的位移只要满足x 1∶x 2∶x 3∶…＝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∶5D ．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 12、一个矿井深为125m,在井中每隔一定时间自由下落一小球。
导学案：自由落体运动
自由落体运动导学案【教学目标】1、知识目标：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特点和规律。
2、能力目标：通过对重力加速度的实验探究过程，初步体会科学探究的基本方法。
3、情感目标：调动学生积极参与讨论、实验的兴趣，培养学生交流合作、勇于表达的意识。
【重点、难点】重点：自由落体运动产生的条件，自由落体运动的特点和规律难点：自由落体运动的加速度。
【学法指导】对比观察法实验分析法【知识链接】 1、匀变速直线运动的规律有哪些？2、如何判定一种运动是否是匀变速直线运动？【自主预习】研究影响物体下落快慢的因素：①将硬币和羽毛，从同一高度由静止同时释放现象：②完全相同的两个纸片，一个卷成团，从同一高度由静止同时释放现象：[思考]重量是决定物体下落快慢的因素吗？说明理由; 造成物体下落快慢不同的原因是什么？[猜想]如果没有阻力，硬币和羽毛只在重力作用的情况下,下落是否一样快？【问题探究】一、自由落体运动的概念：[演示]牛顿管中羽毛和铁片的下落①有空气情况下，现象：__________________________________________________②抽成接近真空后，现象：________________________________________________ [思考]这个现象说明了什么问题？1、定义：2、条件：①②[思考]硬币、羽毛在空气中的下落，那个接近于自由落体运动？在什么条件下物体的下落能看成自由落体运动？二、自由落体运动的特点及规律：请同学们阅读课本P44页的实验，小组合作进行实验操作，并分析纸带得出自由落体运动的特点。
实验数据记录表：[思考]①通过对纸带数据的处理，分析自由落体运动是否为匀变速直线运动？为什么？②如果是匀变速直线运动，请求出加速度的大小。
总结运动特点：___________________________________________________________2、 =3、自由落体加速度：①什么是重力加速度？如何表示？大小方向怎样？②下表列出了一些地点的重力加速度，观察下表，你发现了什么？你的发现是。
《自由落体运动》导学案
《自由落体运动》导学案《自由落体运动》导学案【学习目标】1．认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动．2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．3．知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程．【学习难点】能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【知识链接】物体做匀变速直线运动的位移公式为___________，速度与时间的关系式为________________。
【自主探究】思考问题：1．重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?(实验小探究)取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。
①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？③一块面积较大的硬纸板和一枚硬币，（纸板比软硬币重），从同一高度同时释放它们，可以观察到谁下落得快？结论：物体下落过程的运动情况与物体无关．(实验演示)“牛顿管”的实验1、将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：2、将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：结论：影响落体运动快慢的因素是的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢．阅读课本并回答：(1)自由落体运动有什么特点？注意：若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动．[实验探究]按照教材第43页的图2．5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．在对纸带进行数据处理，图象法求物体运动的加速位置123456时间（s）v(m/s)根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的`瞬时速度，有v1=(x1+x2)/2T，v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度；或选好计时起点作v-t图象，图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。
2 4 自由落体运动 导学案 高中物理人教版(2019)必修第一册
2.4自由落体运动【自主学习】1、自由落体运动1）物体只在从开始下落的运动，叫做自由落体运动。
2）自由落体运动的性质是：。
3）如果，物体的下落也近似可以看做自由落体运动。
2、自由落体运动的加速度1）在，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用字母表示。
2）地球表面不同地方，g的大小不同，在．处．g．最小，纬度越大的地方．．，．．．．．．．．．．g．越大在．处．g．最大。
．．．3）一般计算中，g可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特别说明，．．．．．．．都取。
3、匀变速直线运动规律→ 自由落体的运动规律：1）速度公式2）位移公式3）速度位移关系式只要把匀变速直线运动公式中的初速度v0取为0、加速度a取为g就可以了【针对训练】1．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3s后听到石块击水的声音，重力加速度取210m/s，估算井口到水面的距离，考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小（）A．30m，偏大B．30m，偏小C．45m，偏大D．45m，偏小2．一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s．当地重力加速度为9.8m/s2。
该观察者据此估测了悬崖高度。
下列选项正确的是（）A．观察者估测悬崖高度约为29.4mB．观察者估测悬崖高度约为44mC．实际上空气阻力较大，因此悬崖实际高度比估测值大D．实际上空气阻力较大，因此跳水者的加速度大于9.8m/s23．小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落，已知电梯顶部离电梯地板的高度为2.45m，电梯匀速上升的速度大小为2m/s，不考虑空气阻力的影响，g取10m/s2，则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为（）A．0.48s B．0.7s C．1.12s D．0.32s4．一物体自距地面高为H的位置处自由下落，当它的速度达到着地速度一半时，它的下落高度为A ．8HB ．4HC ．2HD ．34H 5．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T 为时间间隔，在第三个T 时间内位移是5m ，第三个T 时间末的瞬时速度为6m/s ，则（ ）A ．物体的加速度是1 m/s 2B ．第一个T 时间末的瞬时速度为2 m/sC ．时间间隔T=0.5 sD ．物体在第1个T 时间内的位移为0.5 m6．一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s 内的位移是42 m ，小球仍在空中运动，则（ ）A ．小球在2 s 末的速度大小是16 m/sB ．该星球上的重力加速度为12 m/s 2C ．小球在第4 s 末的速度大小是42 m/sD ．小球在4 s 内的位移是80 m7．关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A ．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的C ．物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D ．自由落体运动的加速度与物体的质量无关8．物体从某一高度处开始做自由落体运动，3s 后落到地面（g 取10m/s 2），则下列选项中正确的是（ ）A ．物体下落处离地面高为30mB ．物体落地时的速度大小为30m/sC ．物体在落地前最后1s 内的位移为25mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为15m/s9．甲、乙两物体的质量之比为:5:1m m 甲乙，甲从高h 处自由落下的同时，乙从高2h 处自由落下，若不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）A ．在下落过程中，同一时刻二者速度相等B ．甲落地之前，甲乙之间的距离逐渐变大C 2ghD ．甲、乙在空中运动的时间之比为2∶110．雨后，屋檐还在不断滴着水滴。
2.4 自由落体运动 导学案
高一年级物理学科姓名：使用时间：年月日设计者：课题 2.4 自由落体运动（一）学习目标1.通过抽象概括和推理，知道物体做自由落体运动的条件。
2.通过实验探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。
3.联系自由落体运动实例，体会物理学在生产和生活中的用途，增强物理学习的兴趣。
一第页自由落体运动讨论1：我们在生活中观察到，有的物体下落得快些，有的物体下落得慢些，你认为影响物体下落快慢的主要因素是什么？训练1：人类对落体的认识经历了漫长的时光，其中，亚里士多德的观点是___________________________ _______________，伽利略的观点是____________________________________________________________。
观看牛顿管实验并结合生活实例分析：为什么有些现象中重的物体比轻的物体下落得慢？总结一自由落体运动的定义：___________________________________________________________。
由此可见，自由落体运动的两个条件是：①②训练2：生活中有严格作自由落体运动的物体吗？下列现象中，哪些物体的运动可以看作自由落体运动：①熟透的苹果从树上落下；②秋叶在空中飘落；③掷出的铅球；④将小钢球从手中由静止释放；⑤未关紧的水头龙上滴下的水滴；⑥从手中放开后的纸片；⑦打开降落伞后在空中下降的跳伞运动员。
训练3：（多选）关于自由落体运动下列说法正确的是（）A、物体竖直向下的运动就一定是自由落体运动B、物体由静止开始下落的运动就一定是自由落体运动C、当空气阻力较小，能忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动D、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动二第页自由落体加速度讨论2：同学们一起猜一猜自由落体运动的运动性质是什么？如何用实验来检验你的猜测？如果满足你的猜测，你的实验数据上应该表现出什么现象？实验：利用打点计时器测自由落体运动的加速度大小。
2.4自由落体运动学案
2.4自由落体运动学案学习目标:1. 理解什么是自由落体运动，知道它是初速为零的匀加速直线运动。
2. 知道自由落体运动的产生条件、特点。
3. 知道什么是自由落体加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。
4. 掌握自由落体运动的规律。
学习重点: 自由落体运动的规律及应用。
学习难点： 主要内容:一、自由落体运动1．定义：只受重力作用，从静止开始的下落运动。
2．特点： ①初速V 0=0②只受一个力，即重力作用。
当空气阻力很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作自由落体运动。
3．性质：初速为零的匀加速直线运动。
4．自由落体运动的规律：①速度公式：gt v t = ②位移公式：221gt s =③速度位移关系：gs v t 22= ④平均速度公式：2tv v =⑤△s=gT 2二、重力加速度：同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的轻重无关。
重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。
地面附近通常取g=9.8m/s 2，粗略计算时，可取10 m/s 2。
例１．把一条铁链自由下垂悬挂在墙上，放开后让铁链作自由落体运动，已知铁链通过悬点下3.2米处的一点历时0.5秒，则铁链的长度为多少米？解：设链长为Ｌ，链子下端到达悬点下方3.2米处通过位移h １＝3.2－Ｌ，用时间t １=3.2-Ｌ=21gt 21 t １＝g)L 2.3(2- 链子上端到达悬点下方3.2米处，通过位移h ２＝3.2米，用时间t ２h ２＝22gt 21 g4.6t 2= 链子通过该点的时间为Δt=t ２－t １即0.5秒=g)L 2.3(2g 4.6-=解得链子长度Ｌ=2.75米[课堂训练]1．大气层是我们地球生命赖以生存的屏障，每天都有很多小陨石落人地球大气层中，但当它们进入大气层后，由于空气的摩擦生热，绝大部分小陨石还没有到达地面便已经被烧毁．现在人类向天空发射的飞行器、卫星等当超过一定使用年限后，也让它们进入大气层烧毁，那么小陨石等进人大气层后的运动是自由落体运动吗?2．甲、乙两物体的质量之比为1：4，不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度处同时下落，则下面说法正确的是………………………………………………( )A. 甲比乙先着地 B ．乙比甲先着地 C ．甲和乙同时落地 D ．甲比乙的加速度大3．如果从高楼相隔l s 先后释放两个相同材料制成的小球，假设小球做自由落体运动，则它们在空中各个时刻………………………………………( )A. 两球的距离始终保持不变 B ．两球的距离越来越小 C ．两球的距离先越来越小，后越来越大 D ．两球的距离越来越大4．我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面：一辆汽车从山顶直跌入山谷，为了拍摄重力为15 000 N 的汽车从山崖上坠落的情景，电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车．设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25，那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山崖．设电影每1min 放映的胶片张数是一定的．为了能把模型汽车坠落的情景放映的恰似拍摄实景一样，以达到以假乱真的视觉效果，问：在实际拍摄的过程中，电影摄影机第1 s 拍摄的胶片数应是实景拍摄的几倍?5、一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验． (1)现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键．其中不必要的器材是： ；缺少的器材是 。
物理导学案2.4 自由落体运动
师生合作
7、课后巩固
1. 关于自由落体运动，下列说法中正确的是
A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D. 物体做自由落体运动位移与时间成正比
2. A物体重量是B物体的两倍，A从H，B从2H高度同时开始自由下落（不计空气阻力，AB下落时间均大于1s）,则
高中物理导学案（6+1模式）
高一物理必修第一册班级姓名
章节课题
第二章第4节：自由落体运动
主备人
邓云峰
课型
新课2课时
学习目标
1、理解自由落体运动和自由落体运动性质；
2、理解重力加速度和重力加速度大小、方向；
3、掌握自由落体运动的规律；
4、培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
重难点
重点：1、物体做自由落体运动的加速度g， 2、自由落体运动的规律。
A. 重的石块落得快，先着地 B. 轻的石块落得快，先着地
C. 着地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度
D. 两块石块在下落时间段内的平均速度相等
例题2．关于重力加速度，下列说法不正确的是：
A．在同一地点，重的物体g值大 B. 在同一地点，轻的物体g值大
C．g值在地球上任何地方都一样大 D. 赤道处g值大于北极处的g值
4.一个物体从45m的地方自由落下，在下落的最后1s内其位移是多大？（g取10m/s2）
5、拓展提升（5′左右）
1、关于自由落体运动，下列说法中正确的是（ ）
A.它是竖直向下， 、 的匀加速直线运动
B.在开始连续的三个1秒内通过的位移之比是
自由落体运动导学案
自由落体运动【学习目标】1、知道自由落体运动的产生条件，掌握自由落体运动的特点和规律,提高应用其规律解决实际由落体运动问题的能力；2、自主学习、合作探究，学会用猜想和假设的科学方法探究自由落体运动规律。
【合作探究】（1）自由落体运动是一种理想化的运动模型。
它忽略了空气阻力对下落物体的影响，严格来讲，只有在真空中才能发生自由落体运动。
但是，如果物体所受空气阻力远小于物体的重力，物体自由下落的运动可以近似地看做自由落体运动。
（2）自由落体运动要具备两个条件：第一，初速度为零；第二，除重力之外不受其他力的作用。
在同一地点，一切物体的重力加速度都相同，也就是说，同一地点一切物体自由下落的快慢都相同。
（3）在地球的不同地方，重力加速度的大小略有不同。
①在地球表面，纬度越高的地方，重力加速度g的值越大。
②在地面上的同一地点，高度越高的地方，重力加速度g的值越小。
【归纳总结】（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，即v0＝0，a＝g，所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。
①速度与时间关系式：v＝gt②位移与时间关系：h＝12gt2，其中h为由静止下落的高度③速度与位移关系式：v2＝2gh（2）由平均速度求高度的公式：h＝v2t；（3）连续相等时间T内下落的高度之差Δh＝gT2；【当堂检测】1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．物体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自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，将物体自由释放的运动叫自由落体运动2、下列哪一个物体的运动可视为自由落体运动（）A．树叶的自由下落过程 B．运动员推出的铅球的运动C．从桌面滑落的钢笔的运动 D．石子从水面自由落到水底的运动3、关于重力加速度的下列说法中，正确的是（）A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g 取9.8 m/s 2B ．在地球上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大C ．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D ．在地球上的同一地方，离地面高度越大，重力加速度g 越小4、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。
新教材高中物理 2.4 自由落体运动导学案(2)新人教版必修第一册
2.4 自由落体运动1．知道物体做自由落体运动的条件2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。
3．掌握自由落体运动的特点和规律1．地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的的作用，所以物体会下落。
2．物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫。
这种运动只有在的空间中3．自由落体运动是的匀加速直线运动。
4．自由落体运动的加速度叫做或。
一般取值g=_ ，在课本必修1中，如果没有特别说明，都按g= 进行计算。
5．在地球上不同的地方其大小，一般处较大，处较小。
一、自由落体运动请你按照下面的要求做一下：1．在空气中，将一张纸片和一小铁球从同一高度释放。
2．将同一张纸片揉成团并捏紧，再与小铁球从同一高度释放。
请你根据自己观察到的现象回答下面问题：（1）纸片和小铁球，________先着地；（2）捏紧的纸团和小铁球，______着地。
演示实验1．拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。
把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。
2．把玻璃筒里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，如图所示，再次观察物体下落的情况。
3．结论：影响落体运动快慢的因素是的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢。
4．自由落体运动（1）定义：（2）条件：（3）实验①如图所示，打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。
用手捏住纸带，启动计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。
仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。
②改变重物的质量，重复上面的实验。
③许许多多事实表明，自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动。
二、自由落体加速度1．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都________，这个加速度叫自由落体加速度，又叫________________，通常用g来表示。
高中物理新教材《自由落体运动》导学案
自由落体运动1．了解历史上对自由落体运动的认识历程，了解伽利略对自由落体运动的研究方法。
2．理解自由落体运动概念，知道物体做自由落体运动的条件。
3．用实验测量自由落体加速度，知道它的大小和方向。
4．应用类比法得出自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题。
一、自由落体运动1．亚里士多德的观点物体下落的快慢跟它的□01轻重有关，重的物体下落得□02快。
2．伽利略的观点(1)归谬：伽利略从□03亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断。
(2)猜想：重的物体与轻的物体下落得□04同样快。
3．自由落体运动(1)定义：物体只在□05重力作用下从□06静止开始下落的运动。
(2)条件：①运动条件：初速度为□070；②受力条件：只受□08重力作用。
(3)特别说明：自由落体运动只在□09真空中才能发生。
在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。
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□01相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作□02重力加速度，通常用g表示。
2．方向：□03竖直向下。
3．大小：在地球表面不同的地方，g的大小一般是□04不同的。
在一般的计算中，g可以取□059.8 m/s2或10 m/s2。
4．自由落体运动的规律：自由落体运动是初速度为□060、加速度为□07g的□08匀加速直线运动，速度与时间的关系式为v＝□09gt，位移与时间的关系式为x＝□10 12。
2gt判一判(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。
()(2)物体在真空中一定做自由落体运动。
()(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。
()(4)质量越大的物体自由落体加速度越大。
()(5)地球上任何地方的重力加速度都相同。
()(6)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到了自由落体运动的规律。
()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×想一想自由落体加速度的方向总是竖直向下，是否可以理解为自由落体加速度方向总是垂直地面向下？提示：不可以。
高中物理人教版必修1 第二章 4 自由落体运动导学案
4 自由落体运动导学案[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.掌握自由落体加速度．科学思维：能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．科学探究：会通过实验探究自由落体运动的规律，会利用打点计时器测量自由落体加速度．一、自由落体运动1．轻重不同的物体下落快慢的研究现实生活中人们看到物体下落快慢不同是由于空气阻力的影响，如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样．2．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)物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以忽略．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(1)在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的(选填“不同”或“相同”)，g 值随纬度的增大而逐渐增大． (2)一般取值：g ＝9.8m/s 2或g ＝10m/s 2. 三、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动．2．匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动． 3．自由落体的速度、位移与时间的关系式：v ＝gt ，x ＝12gt 2.1．判断下列说法的正误．(1)重的物体总是比轻的物体下落得快．( × )(2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动．( × ) (3)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( × ) (4)自由落体加速度的方向垂直地面向下．( × )2．质量为2m 的物体A 从高h 处自由下落，质量为m 的物体B 从高14h处自由下落，不计空气阻力，则A 、B 两物体下落的加速度之比为；下落时间之比为t A ∶t B ＝；落地前瞬间的速度之比v A ∶v B ＝. 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、自由落体运动与自由落体加速度 1．自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例．(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．(3)运动图像：自由落体运动的v－t图像(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.图12．自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近9.8m/s2，一般计算中g取9.8m/s2或10m/s2.(多选)下列说法正确的是( )A．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B．仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动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．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，选项A、B错误，C正确．当空气阻力比较小，可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动，选项D 正确． 二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋atx ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt2v 2＝2gh2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．(2019·永安一中月考)从离地面500m 处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g ＝ 10m/s 2，求：(1)小球落到地面需要的时间；(2)开始下落后第1s 内的位移大小和最后1s 内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小． 答案 (1)10s (2)5m 95m (3)125m解析 (1)小球做自由落体运动，根据h ＝12gt 2可得t ＝2hg＝2×50010s ＝10s. (2)第1s 内的位移h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m前9s 内的位移h 9＝12gt 92＝12×10×92m ＝405m最后1s 内的位移Δh ＝h －h 9＝500m －405m ＝95m. (3)t ′＝t2＝5s位移h 5＝12gt ′2＝12×10×52m ＝125m.如图2所示，一滴雨滴从离地面20m 高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt ＝0.2s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m ，g 取10m/s 2，不计空气阻力，问：图2(1)雨滴落地时的速度大小；(2)雨滴落地前最后1s 内的位移大小； (3)屋檐离窗的上边框有多高？ 答案 (1)20m/s (2)15m (3)4.05m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ，根据自由落体运动公式h ＝12gt2得t ＝2s.则雨滴落地时的速度v ＝gt ＝20m/s. (2)雨滴在第1s 内的位移为h 1＝12gt 12＝5m则雨滴落地前最后1s 内的位移大小为h 2＝h －h 1＝15m.(3)由题意知窗口的高度为h 3＝2m ，设屋檐距窗的上边框h 0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t 0，则 h 0＝12gt 02.又h 0＋h 3＝12g (t 0＋Δt )2联立解得h 0＝4.05m. 三、自由落体运动的实验探究 1．实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺． 2．探究过程(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路． (2)使纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹住连到重物上，让重物靠近打点计时器．(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动计时器，放开纸带让重物自由下落，重物落地后立刻关闭电源，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理．图33．数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离．(2)用v n ＝x n ＋x n ＋12T求出各点的速度，作v －t 图像，图像应为一条过原点的倾斜直线．(3)根据v －t 图像的斜率求加速度或根据Δx ＝aT 2计算加速度． 4．实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8m/s 2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动．某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度．图4(1)电火花打点计时器的工作电压为．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的(填“A ”或“B ”)端和重物相连接．(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为m/s 2.(电火花打点计时器的工作频率为50Hz)(4)当地的重力加速度为9.8m/s 2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是．答案 (1)220V (2)B (3)9.4 (4)受摩擦力和空气阻力作用 解析 (1)电火花打点计时器的工作电压为220V.(2)由于各点之间时间间隔均为T ＝0.02s ，重物下落过程中速度越来越大，故相邻两点间距离越来越大，由此可知，B 端与重物相连．(3)由Δx ＝aT 2得x 23－x 78＝5aT 2，解得a ＝x 23－x 785T2＝9.4m/s 2. (4)重物拖着纸带下落时受到摩擦力和空气阻力的作用，加速度必然小于重力加速度．研究自由落体运动、测定自由落体加速度的其他常用方法 1．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T2.也可以根据2t v ＝v ＝x t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t，求出重力加速度g . 2．滴水法(1)让水滴落到水龙头下的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，第二个水滴恰好从水龙头滴水处开始下落．(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N ，停止计时，表上时间的读数是T . (3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h ＝12gt 2和t ＝T N 得g ＝2h t 2＝2h T N2＝2N 2hT2.1．(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝开始下落的运动可视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处 答案 BC解析 物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A 错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B 对；同一地点，重力加速度都相同，与质量无关，C 对；g 值在赤道处小于北极处，D 错．2．(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考模拟)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则( )A ．下落过程中的加速度之比为2∶1B ．下落时间之比为1∶2C ．落地速度之比为1∶ 2D ．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近 答案 C解析 自由落体运动的加速度相等，A 错误； 由h ＝12gt 2得t 1∶t 2＝1∶2，B 错误；由v ＝gt 得v 1＝v 2＝1∶2，C 正确；若两者同时下落，在相等的时间内下落的位移相等，故两者间的距离保持不变，D 错误．3．(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s 内的位移是18m(未落地)，则( ) A ．小球在2s 末的速度是20m/s B ．小球在第5s 内的平均速度是3.6m/s C ．该星球上的重力加速度为5m/s 2 D ．小球在5s 内的位移是50m 答案 D解析 小球在第5s 内的位移是18m ，则第5s 内的平均速度v ＝18m/s ，B 错误；第5s 内的平均速度等于4.5s 时刻的速度，故该星球上，宇航员所在处的重力加速度g 0＝184.5m/s 2＝4m/s 2，C 错误；小球在2s 末的速度v 2＝g 0t 2＝8m/s ，A 错误；小球在5s 内的位移h ＝12g 0t 52＝50m ，D 正确.4．(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到地面的平均速度为10m/s(g 取10m/s 2)，则下列说法正确的是( )A ．下落一半高度时的瞬时速度为10m/sB ．落地瞬间的速度是20m/sC ．物体下落的高度是20mD ．第3s 内物体下落25m 答案 BC解析 根据平均速度v ＝v 0＋v2，解得物体落地时的速度v ＝2×10m/s＝20m/s ；根据v 2＝2gh ，v ′2＝2g ·h2得，下落一半高度时的速度v ′＝22v ＝102m/s ，故A 错误，B 正确．物体下落的高度h ＝v 22g ＝20220m ＝20m ，故C 正确．物体落地的时间t ＝v g ＝2010s ＝2s ，则第3s 内下落的位移为零，故D 错误.考点一 自由落体运动与自由落体加速度1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) 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 的匀加速直线运动答案 CD解析 选项A 中，初速度为零的竖直向下的运动，有可能受到空气阻力或其他力的影响，下落的加速度不等于g ，这样就不是自由落体运动，选项B 中，物体有可能具有初速度，所以选项A 、B 错误；选项C 中，因自由落体运动是匀变速直线运动，加速度恒定，由加速度的概念a ＝ΔvΔt 可知，Δv ＝g Δt ，所以若时间相等，则速度的变化量相等，故选项C 正确；根据自由落体运动的性质可判定，选项D 正确． 2．下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B ．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C ．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D ．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 答案 A解析 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，故A 正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B 错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C 错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D 错误． 3．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是( ) A ．重力加速度g 是标量，只有大小，没有方向B ．在地球上的不同地方，g 的大小一般是不同的，但差别不大C ．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D ．纬度越低的地方，重力加速度g 值越小 答案 BCD解析 重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的，地球上不同地方g 的大小一般是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g 值越小．故正确答案为B 、C 、D.考点二 自由落体运动规律的应用4．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m ，那么它在第三段时间内的位移是( ) A ．1.2m B ．3.6m C ．6.0m D ．10.8m答案 C解析 将该自由落体运动的时间分成了相等的三段，由其规律知：第T 内、第2T 内、第3T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ＝1∶3∶5，第一段时间内的位移为1.2m ，则第三段时间内的位移为x ＝1.2×5m＝6.0m ，故选C.5．(多选)一小球从空中足够高的地方由静止释放，不计空气阻力(g 取10m/s 2)．下列说法正确的是( ) A ．第2s 末小球的速度为20m/s B ．前2s 内小球的平均速度为20m/s C ．第2s 内小球的位移为10m D ．前2s 内小球的位移为20m 答案 AD解析 小球做自由落体运动，第2s 末小球的速度为v ＝gt ＝10×2m/s ＝20m/s ，故A 正确；前2s 内小球的位移为h 2＝12gt 2＝12×10×4m＝20m ，前2s 内小球的平均速度为v ＝h 2t＝202m/s ＝10m/s ，故B 错误，D 正确；第1s 内小球的位移为h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5m ，故第2s 内小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20m －5m ＝15m ，故C 错误．6．(多选)从一座塔顶自由落下一石子，忽略空气阻力，如果已知重力加速度大小，再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度( ) A ．最后1m 内石子下落的时间t B ．第1s 末和第2s 末的速度 C ．最初1s 内石子下落的高度 D ．最后1s 内石子下落的高度 答案 AD解析 知道最后1m 内石子下落的时间t ，结合位移公式x ＝v 0t ＋12gt 2，速度公式v ＝v 0＋gt ，即可求出石子的末速度，再根据v 2＝2gh 可得塔的高度h ＝v 22g，故A 正确；知道第1s 末和第2s 末的速度无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故B 错误；知道最初1s 内的位移，无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故C 错误；知道最后1s 内石子的位移，同A 项类似，即可求得塔的高度，故D 正确．7．(多选)甲、乙两物体，m 甲＝2m 乙，甲从2H 高处自由落下，1s 后乙从H (H >1m)高处自由落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是( ) A ．同一时刻甲的速度大B．同一时刻两物体的速度相同C．各自下落1m时，两物体速度相同D．落地之前甲和乙的高度之差不断增大答案AC解析因为甲、乙物体都做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，甲任意时刻的速度为：v＝gt，乙任意时刻的速度v′＝g(t －1)，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A正确，B错误；各自下落1m时，根据速度时间关系公式，有：v2＝2gh，故v＝2gh＝2×10×1m/s＝25m/s，两物体速度相同，C 正确；1s后，相对于乙物体，甲向下做匀速直线运动，若甲自由下落1s时甲在乙的上方，则落地之前甲和乙的高度差先减小后增大，若甲自由下落1s时甲在乙的下方，则落地之前甲和乙的高度之差不断增大，由于不知道题目中H的具体数值，故D错误．8．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A．1s B．1.5sC.2s D．(2－1) s答案 D解析初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…，所以物体下落后半程的时间为(2－1) s，故D正确．9．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4s鸡蛋刚好着地．(忽略空气阻力的作用，g取10m/s2)求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小； (3)鸡蛋下落过程中第4s 内的位移大小． 答案 (1)80m (2)20m/s (3)35m解析 (1)由h ＝12gt 2，可得：h ＝12×10×42m ＝80m.(2)下落过程的平均速度大小为：v ＝h t ＝804m/s ＝20m/s.(3)前3s 内的位移大小h ′＝12gt 32＝12×10×32m ＝45m ，故第4s 内的位移大小Δh ＝h －h ′＝35m.10.(多选)(2018·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图1中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度均为d .根据图中的信息，下列判断正确的是( )图1A ．位置1是小球释放的初始位置B ．小球做匀加速直线运动C ．小球下落的加速度为d T2D ．小球在位置3的速度为7d2T答案 BCD解析 小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5…，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A 错误，B 正确．由a ＝Δx T 2得a ＝d T2，选项C 正确．小球在位置3的速度v 3＝3d ＋4d 2T ＝7d 2T ，选项D 正确．11.(多选)(2018·太原五中高一期中)如图2所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ，高度分别为h 1、h 2、h 3，且h 1∶h 2∶h 3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a 、b 、c ，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )图2A ．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B ．三小球运动时间之比为3∶2∶1C ．小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D ．小球b 与a 开始下落的时间差大于c 与b 开始下落的时间差 答案 BC解析 由v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1，A 错误；又由h ＝12gt 2，得t ＝2hg，则三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3＝3∶2∶1，B 正确；设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1，小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2，则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2＝(3－2)∶(2－1)，比值小于1，因此小球b 与a 开始下落的时间差小于小球c 与b 开始下落的时间差，C 正确，D 错误．12.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图3所示，直杆长l 1＝0.5m ，圆筒高l 2＝3.7m ．直杆位于圆筒正上方H ＝0.8m 处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒(g 取 10m/s 2)，求：图3(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间； (2)直杆穿越圆筒所用的时间． 答案 (1)0.4s (2)0.6s解析 (1)设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1，上端离开圆筒下端的时间为t 2，根据自由落体运动规律有H ＝12gt 12，解得t 1＝2×0.810s ＝0.4s.(2)根据自由落体运动规律有l 1＋H ＋l 2＝12gt 22，解得t 2＝2×0.5＋0.8＋3.710s ＝1s ，则直杆穿越圆筒所用的时间t ＝t 2－t 1＝0.6s.13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m 时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为14.3m/s 2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5m/s ，取g ＝10m/s 2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)答案 (1)305m (2)9.85s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1，打开伞前瞬间的速度为v 1，有v 12＝2gh 1①打开降落伞后做匀减速运动时满足：v 22－v 12＝2ah 2② 联立解得h 1＝180m所以总高度为H ＝h 1＋h 2＝(180＋125) m ＝305m (2)设第一过程经过的时间是t 1，有h 1＝12gt 12第二过程经过的时间是t 2＝v 2－v 1a所以总时间为t ＝t 1＋t 2≈9.85s.。
2 4 自由落体 导学案 高中物理人教版(2019)必修第一册
2.4 自由落体运动导学案【目标引领】【学习目标】1.知道物体做自由落体运动的条件，能判断物体是否做自由落体运动。
2.能测量自由落体加速度的大小知道其方向。
3.掌握自由落体运动的规律，并能解决相关问题。
【学习重点】自由落体运动的条件、性质和规律。
【学习过程】（一）课前复习匀变速直线运动规律的重要公式（1）速度公式：（2）位移公式：（3）速度－位移关系式：（4）平均速度公式：（5）逐差公式：（二）预习导学1．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)运动性质：初速度为零的直线运动．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，这个加速度叫自由落体加速度，又叫做，通常用g表示．(2)方向：总是．(3)大小：在地球的不同地点，g的大小一般不相同．一般的计算中，g取粗略计算时取.探究学习：合作探究一、演示实验，观察思考回答下列问题1.自由落体运动的快慢是否与物体轻重有关吗？演示：将一个纸片和一个纸团同时从同一高处静止释放，哪个落地快？将一个纸团和一块橡皮从同一高处静止释放，哪个落地快？猜想:影响物体下落快慢的因素可能是。
如果没有该因素影响，不同重量的物体下落快慢应该是。
2.归纳什么叫自由落体运动？3.自由落体运动的条件是什么？小结：检测关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．.物体从静止开始下落的运动就叫做自由落体运动B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动可看作自由落体运动C. 一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动D．雨滴经过窗子的这段运动可以看作自由落体运动合作探究二、自由落体运动的性质某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g，得到如图乙所示的一段纸带，从纸带上取了7个点，依次为A、B、C、D、E、F、G，现在量得A、B间的距离0.20cm、B、C间距离0.59cm、C、D间的距离0.98cm、D、E间距离1.37cm、E、F间的距离1.76cm、F、G间的距离2.15cm。
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2.4自由落体运动
【学习目标】
1．知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动．
2．知道什么是自由落体的加速度，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．【学习重点】自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程．
【学习难点】会用自由落体运动解决简单问题
预习案
1．自由落体运动：
(1)定义：自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动．
(2)物体做自由落体运动的条件：________________；仅受________作用．
2．自由落体运动的加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都
________，这个加速度叫自由落体的加速度，又叫________________，通常用g来表示，计算中g一般取________，近似计算时，g取________．重力加速度的方向总是
________________的．
3．自由落体运动规律
(1)性质：自由落体运动是初速度为____，加速度为____的____________直线运动．
(2)基本公式: 速度公式：________ . 位移公式：________.
v________.
速度和位移的关系：________. 平均速度：
【自我检测】
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A．重的物体的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．g值在赤道处大于在北极处
2．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( ) A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（）
A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地
探究案
1．重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?
猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
(实验小探究)
取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。
①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？
②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？
③一块面积较大的硬纸板和一张小纸团，（纸板比纸团重），从同一高度同时释放它们，可以观察到谁下落得快？
结论：物体下落过程的运动情况与物体无关．
影响落体运动快慢的因素是的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢．
阅读课本并回答：(1)自由落体运动有什么特点？
注意：若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动．
【合作探究】[实验探究]
按照教材第43页的图2.5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．在对纸带进行数据处理，图象法求物体运动的加速
位置 0 1 2 3 4 5 6 时间（s ）
v (m/s)
根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t 内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，有T
x x v T x x v 2,23222
11+=+=
……求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：t
v a ∆∆=计算出该物体做匀变速直线运动的加速度。
所测重力加速度g=
在对纸带进行数据处理可知：自由落体运动是 运动。
阅读教材p43完成下列问题：
1．自由落体运动的加速度它的方向如何?根据匀加速直线运动规律写出自由落体运动所有规律。
规律应用 一个物体从20m 高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g =10m/s 2)
训练案
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。
( )
(2)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。
( )
(3)在同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大。
( ) (4)自由落体加速度的方向垂直于地面向下。
( )
2．(多选)在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时从静止开始下落，下列说法正确的是( )
A ．重的石块先着地
B ．轻的木块先着地
C ．在着地前的任一时刻，二者具有相同的速度和位移
D ．二者在下落这段时间内的平均速度相等
3．甲、乙两物体所受的重力之比为1 : 2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2 : 1，它们各自做自由落体运动，则（ ）
A ．落地时的速度之比是1:2
B ．落地时的速度之比是1 : 1
C ．下落过程中的加速度之比是1 : 2
D ．下落过程中加速度之比是1 : 2 4．一石块从地面上方高H 处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是 ( ) A 、
4H B 、83H C 、2H D 、43H 1.自由落体运动的基本公式总结：
匀变速直线运动规律――→特例
自由落体运动规律 ⎩⎪⎨⎪⎧
v ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 20＝2ax
――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧
v ＝gt
h ＝12gt
2
v 2＝2gh
2．自由落体运动的中间一段过程的分析方法：
(1)差值法：从物体开始下落开始研究，物体做自由落体运动，如求物体下落后第4 s 内的位移，可以用自由落体前4 s 的位移与前3 s 的位移的差求得。
(2)初速法：如求物体下落后第4 s 内的位移，可以先根据v 0＝gt 1求出第4 s 内的初速度，再利用h ＝v 0t 2＋1
2gt 22
求出相应的位移。