高中物理第2章2.5自由落体运动教案新人教版必修

自由落体运动
结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用||，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相同．
[课堂训练]
图2—4—l所示是课题研究小组进行自由落体运动实验时||，用频闪连续拍照的方法获得的两张照片A和B||，任选其中的一张||，回答下列几个问题：
(1)我选图；
(2)我从图中观察到的现象是：．
(3)请对你所观察到的现象进行解释．
参考解答1：
(1)图A
(2)质量相等的纸片和纸团同时释放||，纸片比纸团下落得慢．
(3)如图2—4—2||，质量相等的纸片和纸团||，它们的重力相等．由于空气的阻力对纸片的影、响较大||，不能忽略||，所以纸片下落加速度较小．如果把纸片揉成纸团||，空气阻力对纸团的影响较小||，纸团下落加速度较大||，所以质量相等的纸片和纸团同时放手||，纸片比纸团下落得慢．
参考解答2：
(1)图B
(2)体积相等的铅球和木球同时释放||，几乎是同时落地的．
(3)如图2—4—3||，阻力对它们的影响很小||，几乎可以忽略||，虽然G铅大于G木||，但是由于m铅也大于m木||，即铅球的惯性比木球大||，所以它们获得了相同的加速度g．对于同种材料的大、小二球||，情况也是如此||，它们也有相同的加速度g||，所以体积相等的铅球和木球几乎是同时落地的．
师：阅读课本并回答：(1)什么叫自由落体运动(2)自由落体运动的特点是怎样的生：物体仅在重力作用下||，从静止开始下落的运动||，叫自由落体运动．特点是：(1)初速度为零；(2)只受重力作用||，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计．
师：在地球表面附近从高处下落的物体||，事实上都受到空气阻力的作用||，因此||，严格地说||，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动．但若物体在
参考解答：他们采用的是自由落体运动规律||，通过测量石头下落的时间求位移的方法测量洞深．
由于x＝1/2gt2||，g=10m／s2||，t＝2s||，所以x＝20m
该方法的优点：
(1)所使用的仪器设备简单；
(2)测量方法方便；
(3)g的取值熟悉；
(4)运算简便
…………………………………………………
该方法的不足：
(1)测量方法粗略||，误差较大；
(2)石块下落的初速度不为零||，不是真正的自由落体运动；
(3)石块下落有空气阻力||，会造成一定的误差；
(4)未考虑声音传播需要的时间．
2．用滴水法可以测定重力加速度的值．方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A||，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上||，仔细调节水龙头||，使得耳朵刚好听到前一水滴滴在挡板上的声音的同时||，下一水滴刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度A||，再用秒表计时||，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时||，开启秒表开始计时||，并数“1”||，以后每听到一声水滴声||，依次数“2、3、4……”||，一直数到“n”时||，按下秒表按钮停止计时||，读出秒表的示数为l
(1)写出用上述测量计算重力加速度g的表达式．
(2)为了减小误差||，改变h的数据||，测出多组数据．
[课堂训练]
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 ||。

(2)这位同学从打出的几条纸带中||，挑出较为理想的一条纸带．把开始打的第一个点标为A||，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F||，测量出各点间的距离||，如图2—4—6所示．
请你在这位同学工作的基础上||，思考求纸带加速度的方法||，写出你所依据的公式：
(3)根据你的计算公式||，设计表格记录需要的数据||，计算纸带下落的加速度．(结果保留两位有效数字)
(4)估计你的计算结果的误差有多大试分析误差的来源及其减小误差的方法．
参考解答：(1)要根据各校具体使用的仪器作答||，例如：
其中不必要的器材是：电火花打点计时器及碳粉纸、220 V交流电源、低压直流电源、天平、秒表；缺少的器材是：低压交流电源、毫米刻度尺、重锤．
(2)依据的公式：a＝△x/T2．
[提问1)除金属片下落外||，还有哪些运动是自由落体运动这些运动有什么共同特点物体往下落的原因是什么
1．自由落体运动的研究
(1)物体自由下落快慢的决定因素
[提问2]重力大小不同的物体||，下落快慢是否相同
[演示1]先在同一高度同时释放金属片和纸片||，金属片先落地||，再把上述纸片揉成一小团||，仍在同一高度同时释放||，发现两者几乎同时落地． [演示2]牛顿管中的物体下落||，将事先抽过气的牛顿管内的金属片与轻鸡毛从静止一起下落||，观察结果．两者几乎同时落到牛顿管的下端；将牛顿管内放人空气再做实验||，情况截然不同了||，金属片比鸡毛落得快．
[指出]亚里士多德的观点——重的物体下落快||，轻的物体下落慢及伽利略的分析和研究．
[结论]在没有空气阻力的情况下||，物体下落的快慢与重力的大小无关．
(2)自由落体运动的定义
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． [说明]在重力比空气阻力大得多的情况下||，物体从静止开始下落的运动可近似看成为自由落体运动||。

(3)自由落体运动的特点
伽利略为了研究落体运动||，利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了“冲淡重力”)||，证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动||，用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况||，小球将自由下落||，成为自由落体||，他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质||，这种推理多么巧妙啊!
这个结论的正确与否需用实验来验证||，现在我们来验证．
演示3]介绍自由落体仪||，然后测量数据
[结论]①启由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．
②在同一地点||，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同．
(4)自由落体运动的规律
由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动||。

因此||，它的规律可用下面三个公式表示(设加速度为g||，位移为h)根据闪光照片可求出||，也可用其他方法求出．
(2)重力加速度的方向
重力加速度的方向总是竖直向下．
(3)重力加速度的变化
同一地方的重力加速度是恒定的||，不同地方的重力加速度一般是不相同的||，但重力加速度随地理位置的变化改变不大||，一般认为是不变的．
(四)总结、扩展
1．自由落体运动是一种非常重要的运动形式||，在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动||，研究自由落体运动有着普遍的意义．。