高一人教版物理必修一导学案：自由落体运动

第二章 5 自由落体运动

一、课前自主学习

㈠课本导读

1．初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间的关系式为：__________________；初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系式为：_______________；初速度为零的匀加速直线运动的速度与位移的关系式为：___________________。

2．物体只在__________作用下从_________开始下落的运动，叫做自由落体运动。在地球表面上，它是一个理想运动模型。一般情况下，如果空气阻力相对重力比较小，产生的影响小，可以近似看作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

3．物体做自由落体运动需要满足两个条件：1．和2．_____________。

⑴特点：不同物体在同一地点，同一高度，同时自由下落，则同步下落，同时落地。

⑵运动性质：是初速度为零的匀加速直线运动。

4．自由落体加速度又叫做，用符号表示。

同一地点，自由落体运动的加速度都相同。

在地球上不同的地方，g的大小是不同的：①纬度越高，g越；②同一纬度，高度越大，g越。一般的计算中可以取_________或___________，如果没有特殊说明，都按m/s2计算。

⑷自由落体运动公式：①速度公式_________________；

②位移公式：_________________；

③速度与位移的关系式：______________。

㈡课前自测题（选择题为单项选择题）

1．在忽略空气阻力的情况下，让一重一轻的石头从同一高度同时开始下落，以下说法正确的是（）A．重的石头下落得快，先着地B．轻的石头下落得快，先着地

C．两块石头一起着地D．无法判断

2．关于石头和羽毛的下落过程，以下说法正确的是（）

A．在空气中，石头和羽毛下落会一样快，因为二者都做自由落体运动

B．在月球上，羽毛比石头下落得慢，因为羽毛轻一些

C．在月球上，羽毛与石头下落会一样快

D．在空气中，石头比羽毛下落得快，是因为石头比羽毛重

3．以下关于自由落体运动的说法，正确的是（）

A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动

C．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

D．不计空气阻力时，水平抛出的小钢球的运动就可以看作自由落体运动

4．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）

A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大

C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的轻重物体的g值一样大

5．某物体从某一较高处自由下落，第1s内的位移是_______m，第2s内的位移是________m，第3s 内的位移是________m，第2s末的速度是______m/s，前3s 内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。

6．某物体从45m高处自由下落，下落时间是___________s，落地时的速度是__________m/s。

7．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2.5S后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离（不考虑声音在空气中的传播时间）。如果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？

二、课堂学习

1．组内讨论有疑问的问题，向老师提出不理解之处。

2．牛顿管实验

⑴当管中有空气时：__________________________________；

⑵抽去管中空气后：__________________________________。

⑶这些现象说明了什么? _________________________________。

3．利用打点计时器研究自由落体运动的特点（实验装置如右图）

想一想：⑴重物应选密度、质量大的还是密度、质量小的？为什么？

⑵释放纸带时，重物是靠近打点计时器还是远离打点计时器？

⑶应先接通电源还是先释放纸带？

⑷怎样用打出的纸带判断是否为匀加速运动？

⑸怎样用打出的纸带求重力加速度g ？

4．用纸带求加速度的方法 ⑴由2T x a ∆=可求加速度。（当两个连续相等时间里的位移之差为恒量时用此式） ⑵用v —t 图求加速度。先用公式T x x v n n n 21++=，求出各计数点的速度，在v —t 图上描出这些点，过这些点作一条直线（让尽量多的点在直线上，不在直线上的点匀分在直线两侧），用直线上相距较远的点求出加速度。（作图法有类似于多次测几次求平均值的效果，可以减小偶然误差。）

⑶多测几次求平均值可以减小偶然误差。以下两种处理数据的方法哪一种更好？

某同学用如图所示的装置测量重力加速度g ，所用交流电频率为50Hz ，在所选纸带上取某点为0计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及期标记符号如下图所示。

该同学用两种方法处理数据（T 为相邻两计数点的时间间隔）：

方法A ：由2121T x x g -=，2232T x x g -=， (2565)

x x g -=算出5个g 的值， 再由5

54321g g g g g g ++++= 求得平均值667.8=g m/s 2 方法B ：由214

13T x x g -=，225

23T x x g -=， 236

33T

x x g -=算出3个g 的值， 再由3

321g g g g ++= 求得平均值673.8=g m/s 2 对两种方法的分析：

①对于方法A ：

216256453423125432155)()()()()(5T

x x T x x x x x x x x x x g g g g g g -=-+-+-+-+-=++++= 在x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6中，对实验结果起作用的数有____________，由于中间测量数据被抵消，失去利用多次测量取平均值的意义。 ②对于方法B ：3321g g g g ++=

21234569)()(T S S S S S S ++-++= 在x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6中，对实验结果起作用的数有________________________________。方法B