2.4自由落体运动 导学案

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。