高中物理第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动的规律导学案无答案新人教版必修
高中物理人教版第二章匀变速直线运动的研究5自由落体运动 《自由落体运动》导学案
《自由落体运动》导学案学习目标知识目标：1、理解自由落体运动的性质2、能用打点计时器得到运动轨迹并能自主分析。
3、知道什么是自由落体运动的加速度能力目标：1、引导学生进行物理实验设计，根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
2、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。
3、引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体运动的性质。
情感目标：1、领悟突出主要因素，忽略次要因素的哲学思想。
2、通过实验探究，形成实事求是的科学态度。
温故知新：匀变速直线运动的规律速度公式：位移公式：速度位移公式：通常用什么仪器研究物体的运动：新课教学第五节自由落体运动探究一：什么是自由落体运动？学生动手操作小实验：利用纸片和重锤完成下列实验：（注意：应在同一高度同时由静止释放）1、演示：重的物体先落地2、演示：轻的物体先落地3、演示：质量相同的物体落地有先后思考: 是什么原因造成的呢？如果没有空气阻力，物体只受重力，从静止开始下落会怎样呢？演示牛顿管实验:拿一个长约米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。
在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。
在这个实验中，我们看到什么现象？用抽气机把牛顿管中的空气抽走。
重复上面的实验，观察到什么现象？宇航员月球表面实验：视频播放【结论】总结：1、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。
2、条件：(1)(2)3、自由落体运动是一种理想运动，自由落体运动与质点一样都是理想化的物理模型。
【游戏】（1）抓纸币（2）用时间尺测反应时间探究二：自由落体运动的性质？问题提出：自由落体运动是一种怎样的运动?科学猜想：自由落体运动是匀加速直线运动验证方法＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿利用打点计时器研究自由落体运动的性质（相邻点的时间间隔为t ∆=）方法1 ： （结果保留三位有效数字） mm/s2 4 6 8 10 t/s(10-2)速度图像的特点___________________。
全国通用高中物理第二章匀变速直线运动的研究5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究学案新人教版必
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5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究［学习目标] 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.会探究自由落体运动的规律,掌握自由落体加速度.3.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题.一、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.运动性质：初速度为0的匀加速直线运动。
3。
物体的下落可看做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,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度，通常用g表示。
2.方向：竖直向下.3。
大小（1）在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的(填“不同"或“相同”）;（2)一般取值:g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2。
三、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“重物比轻物落得快"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，它的速度应该是均匀变化的.(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x∝t2.（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。
新人教版物理必修一：第2章(第5课时)《自由落体运动》课件
第五课时 自由落体运动
探究一 对自由落体运动的进一步理解
1．自由落体运动是一种理想化模型 物体在空气中下落时由于要受空气阻力的作用，并 不做自由落体运动．只有当空气阻力远小于重力时， 可以认为物体只受重力作用．物体由静止下落才可 被看做自由落体运动．在空气中自由下落的石块在 短时间内可被看做自由落体运动．在空气中羽毛的 下落不能被看做自由落体运动．
解析：(1)由 h＝12gt2 可得 t＝ 2gh＝ (2)根据题意有 h1＝h－12g(t－1)2 解得 h1＝35 m. (3)由 v2＝2g·h2
2×80 10
s＝4
s.
得 v＝ gh＝ 10×80 m/s≈28.28 m/s.
答案：(1)4 s (2)35 m (3)28.28 m/s
探究三 利用自由落体运动测重力加速度
A．水龙头距人耳的距离至少为 34 m B．水龙头距盘子的距离至少为 34 m C．重力加速度的计算式为2nt22h D．重力加速度的计算式为2（n－t2 1）2h
解析：从自由落体运动位移公式出发进行分析．只要相邻 两滴水滴下的时间间隔超过 0.1 s，人耳就能区分出两滴水的击 盘声，而与水龙头距人耳的距离无关(只要人耳能够听到声
(2)探究过 程：其中 一条纸带 的点迹及 数据如图 所 示．(图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的 第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的 各点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点．)
①小组成员量出 DF 间的距离为 3.60 cm，计算出打点计 时器打下点 E 时的速度 vE＝________m/s.
(2)自由落体运动的时间为 t1＝vg1＝6 s
打开伞后运动的时间为 t2＝v2－a v1＝3.85 s 离开飞机后运动的时间为 t＝t1＋t2＝9.85 s. 答案：(1)305 m (2)9.85 s
学案：高中物理第二章匀变速直线运动的研究5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究学案新人教版必修1
5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究[学习目标] 1.[物理观念]知道自由落体运动的条件、性质和特点．(重点) 2.[科学探究与科学思维]掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方，重力加速度的大小不同． 3.[科学探究与科学方法]了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法．(难点)一、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．特点(1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动．(2)受力特点：只受重力作用．(3)物体下落可看作自由落体运动的条件：在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当作自由落体运动来处理．二、自由落体的加速度1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同．这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示．2．方向：竖直向下．3．大小(1)在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都相同．(2)在地球上不同的地点，g的大小一般是B(A.相同B．不同)的，g值随纬度的增大而逐渐增大．(3)一般取值：g＝9.8_m/s2或g＝10_m/s2.三、伽利略对自由落体运动的研究1．问题发现亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢．矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论．伽利略观点：重物与轻物下落得一样快．2．猜想与假说伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说．3．理想斜面实验(1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比，即x∝t 2.(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.(3)斜面倾角一定时，判断x∝t 2是否成立．(4)改变小球的质量，判断x∝t 2是否成立．(5)将斜面倾角外推到θ＝90°情况——小球自由下落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了自由落体运动的规律．4．伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推广．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)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)在同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大．(√)(5)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，下列说法中正确的是( )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CD [在忽略空气阻力的情况下，只在重力作用下由静止释放的物体的运动可以看作自由落体运动，快慢程度与质量无关，运动情况是一样的，同时落地，初、末位置相同，位移相同，A、B错，C对；由平均速度的定义可知，D对．]3．下列哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推动了人类科学的发展( )A．亚里士多德B．伽利略C．牛顿D．爱因斯坦B [在物理学发展史上，伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，有力地推动了人类科学的发展．]自由落体运动及其加速度(1)自由落体运动的条件：①运动条件：初速度为零．②受力条件：除重力外不受其他力的作用．(2)自由落体运动是一种理想化模型．①这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．②当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动．如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动．(3)自由落体运动的图象：自由落体运动的vt图象(如图所示)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.2．对自由落体加速度的理解(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引而产生的．(2)方向特点：竖直向下，但不一定垂直地面向下，也不一定指向地心．(3)大小变化：自由落体加速度的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．②在地面上的同一地方，随高度的增加，重力加速度减小．③在一般的高度内(即高度h与地球半径相比可忽略时)，可认为重力加速度的大小不变．【例1】关于重力加速度的说法，正确的是( )A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g值都相同C．济南的重力加速度为9.8 m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s速度增加9.8 m/s D．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同A [在比萨斜塔释放的金属球，受到的空气阻力远小于球的重力，可以认为金属球做自由落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，所以二者的加速度相同，A正确；地球上各处的重力加速度的大小一般不同，方向也不同，故B、D错误；在济南下落的物体不一定做自由落体运动，其加速度也不一定等于重力加速度，故C错误．]对自由落体运动认识的两点提醒(1)物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动，因为初速度不一定为零．(2)物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，所以物体下落时的加速度一般不同．[跟进训练]1．(多选)关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是( )A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C ．g 值在赤道处大于在南北两极处D ．g 值在地面任何地方都一样AB [做自由落体运动的加速度为g ，不管轻重如何，在同一地点，g 值相等，故A 正确．随着纬度的升高，重力加速度增大，则北京地面的g 值比上海地面的g 值略大，赤道处的重力加速度小于两极处重力加速度，故B 正确，C 、D 错误．故选A 、B.]自由落体运动的规律下面对匀变速直线运动的相关公式和自由落体运动的相关公式进行对比．匀变速直线运动 自由落体运动平均速度v ＝v 0＋v2＝v t 2v ＝v2＝v t 2速度 v ＝v 0＋atv ＝gt位移 x ＝v 0t ＋12at 2h ＝12gt 2速度—位移公式 v 2－v 20＝2ax v 2＝2gh注意：自由落体运动的运动时间由下落的高度决定．自由落体运动中下落的位移与离地高度是两个不同的概念，运算取值时要注意区分．2．v -t 图象：自由落体运动的v -t 图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示重力加速度g .【例2】 从离地面80 m 的空中自由落下一个小球，g 取10 m/s 2，求： (1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移； (3)下落时间为总时间的一半时的位移．思路点拨：①小球做自由落体运动的高度为80 m.②小球在最后1 s 内的位移是下落的总位移与前(t －1) s 内的位移之差． [解析] (1)由h ＝12gt 2得，下落总时间为t ＝2hg＝2×8010s ＝4 s. (2)小球第1 s 内的位移为h 1＝12gt 21＝12×10×12 m ＝5 m 小球前3 s 内的位移为 h 3＝12gt 23＝12×10×32 m ＝45 m 小球从第3 s 末到第4 s 末的位移，即最后1 s 内的位移为h 4＝h －h 3＝80 m －45 m ＝35 m.(3)小球下落时间的一半t ′＝t2＝2 s这段时间内的位移为h ′＝12gt ′2＝12×10×22 m ＝20 m. [答案] (1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m自由落体运动的处理技巧(1)自由落体运动是匀变速直线运动的特例，分析匀变速直线运动的各种方法对于自由落体运动仍然适用．(2)自由落体运动的中间一段过程的分析方法．①自由落体运动法：从物体下落时开始研究，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匀加速直线运动法：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＋12gt 22求出相应的位移．③灵活选用匀变速直线运动的基本公式及其推论，可收到事半功倍的效果．[跟进训练]2．研究发现，物体在火星上的落体规律与在地球上相似，若在火星表面上，做自由落体运动的物体在开始1.0 s 内下落x 1＝4.0 m ．求：(1)火星表面的重力加速度g 火是多大？(2)该物体从某高处由静止开始落下，第5 s 末时(未落到火星表面)的速度是多大？ [解析] (1)由x 1＝12g 火t 21可得：g 火＝2x 1t 21＝2×4.01.02 m/s 2＝8.0 m/s 2. (2)由v ＝g 火t 可得物体由静止下落5 s 时的速度v ＝8×5 m/s＝40 m/s. [答案] (1)8.0 m/s 2 (2)40 m/s重力加速度的三种测量方法(1)按如图所示连接好实验装置，让重锤做自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹．(2)对纸带上计数点间的距离h 进行测量，利用h n －h n －1＝gT 2求出重力加速度的大小． 2．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(如图所示)．(2)根据匀变速运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2.也可以根据v t 2＝v ＝xt，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t，可求出重力加速度g .3．滴水法如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去．用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h ，再测出每滴水下落的时间T ，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次数1、2、3…，当数到n 时按下停表停止计时，读出停表示数t ，则每一滴水下落的时间为T ＝tn ，由h ＝12gT 2得g ＝2h T 2＝2n 2ht2.由于h ＝12gT 2，则h ∝T 2.因此先画出h T 2图象，利用图线的斜率来求重力加速度更准确．【例3】 用滴水法可以测定重力加速度的值．方法：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用停表计时，计时方法：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，一直数到“n ”时，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数为t .(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g 的表达式：_______________.(2)为了减小误差，改变h 的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t ′是水滴从水龙头口到A 板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g 的值：g ＝________m/s 2.(保留2位有效数字)次数 高度h /cm 空中运动时间t ′/s1 20.10 0.202 25.20 0.23 3 32.43 0.264 38.45 0.28 5 44.00 0.30 650.120.32思路点拨：①滴水的周期与记录的水滴声次数n 的关系：t ′＝tn －1.②水滴下落高度h 与水滴下落时间t ′的关系：h ＝12gt ′2.[解析] (1)滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t ′＝t n －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2n －12ht 2.(2)描点如图所示，求出斜率k ＝ht ′2＝12g ，解得g ＝9.8 m/s 2.[答案] (1)g ＝2n －12ht 2(2)图见解析 9.8根据实验求重力加速度的四种方法(1)利用相邻的、相等的时间间隔的位移差相等，且为一定值，即Δh ＝gT 2，则g ＝Δh T2.(2)可由位移公式h ＝12gt 2求得．利用刻度尺量出从初始位置到某点的位移，若已知发生这段位移的时间，则g ＝2ht2，可以找多个点，多次求g 值，再求平均值．(3)可利用速度公式v ＝gt 求得．利用平均速度求某一点的瞬时速度，并已知自由下落的物体经过该点的时间，则由g ＝v t解得，当然也可找多个点，多次求瞬时速度及g 值，再求平均值．(4)利用多次求得的瞬时速度，画出v t 图象，根据图线的斜率求得g .[跟进训练]3．某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(选填“靠近”或“远离”)计时器下端；________________，________________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(选填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和___________________________________________________．解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落．(2)由于重物下落过程做匀加速运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．[答案] (1)靠近先接通电源再释放纸带(2)(b) 纸带与打点计时器间的摩擦伽利略对自由落体运动的研究(1)过程：问题―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论(2)思想方法：实验和逻辑推理相结合．2．伽利略的研究方法(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断．(2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说．【例4】(多选)如图所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是( )A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显思路点拨：①理解伽利略设计“冲淡”重力的斜面实验的原因．②明确斜面实验的过程及结论是如何获得的．AC [伽利略探究自由落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后合理外推到斜面竖直的状态，故正确选项为A、C.][跟进训练]4．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程( ) A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C [伽利略探究物体下落规律的过程：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想——落体的运动是最简单的运动，速度与时间成正比；数学推理——如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2推广到落体运动．从探究的过程看，C 项正确．]1．[物理观念]自由落体运动、重力加速度．2．[科学思维]自由落体运动的规律及应用．3．[科学探究]重力加速度的测定．4．[科学方法]伽利略对自由落体运动的研究．1．(多选)一个铁钉和一团棉花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 ．棉花团受到的空气阻力不能忽略C ．棉花团的加速度比重力加速度小D ．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大BC [铁钉受到的空气阻力与其重力相比较小，可以忽略，而棉花受到的空气阻力与其重力相比较大，不能忽略，所以铁钉的下落加速度较大，而它们的重力加速度是相同的，故只有B 、C 正确．]2．如图是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片．假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图中的( )C [由h ＝12gt 2知g 越小，相同的频闪时间内h 越小，C 正确．] 3．一个小石块从空中a 点开始做自由落体运动，先后经过b 点和c 点．已知石块经过b 点时的速度为v ，经过c 点时的速度为3v ，则ab 段与bc 段的位移之比为( )A ．1∶3B ．1∶5C ．1∶8D ．1∶9C [ab 段的位移为x ab ＝v 22g，bc 段的位移为x bc ＝3v 2－v 22g ＝8v 22g，所以x ab ∶x bc ＝1∶8，选项C 正确．] 4．如图所示为甲同学制作的反应时间测量尺，用来测量其他同学的反应时间，乙同学先把手放在直尺0 cm 的位置做捏住直尺的准备，但手不能碰直尺，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住下落的直尺，已知乙同学捏住10 cm 的位置，反应时间为0.14 s ，若丙同学进行同样的实验，捏住了20 cm 的位置，则丙同学的反应时间为( )A ．0.28 sB ．0.24 sC ．0.20 sD ．0.16 sC [设直尺下落的加速度为a ，由h ＝12at 2得，a ＝2h t 2＝2×0.10.142 m/s 2≈10.2 m/s 2，丙同学的反应时间t 1＝2h 1a ＝2×0.210.2 s≈0.20 s，C 正确．]。
2024-2025学年高中物理第二章匀变速直线运动的规律5自由落体运动教案教科版必修第一册
教学反思与改进
在本次自由落体运动的教学过程中，我发现学生在掌握基本概念和公式推导方面还有一定的困难，尤其是在应用知识解决实际问题方面存在一些问题。为了提高教学效果，我计划在未来的教学中进行以下改进：
布置课后作业：让学生撰写一篇关于自由落体运动的短文或报告，以巩固学习效果。
学生学习效果
1.知识与技能：
-掌握自由落体运动的基本概念、运动规律及公式推导。
-理解重力加速度的概念、测量方法及其对物体运动的影响。
-学会运用自由落体运动知识解决实际问题，如计算物体落地时间、速度等。
-能够运用物理实验方法验证自由落体运动规律，提高实验操作能力。
一、教学目标
1.让学生理解自由落体运动的概念，掌握其运动规律。
2.培养学生运用自由落体运动公式解决实际问题的能力。
二、教学内容
1.自由落体运动的定义及特点。
2.自由落体运动的运动规律及公式推导。
3.实际问题中的应用：求物体落地时间、速度等。
三、教学步骤
1.导入：复习匀变速直线运动的规律，引导学生关注自由落体运动的特点。
本章节教学聚焦学科核心素养，旨在让学生在掌握自由落体运动知识的基础上，提高科学探究能力，形成科学的物理观念，发展科学思维，并培养积极的学习态度和社会责任感。
重点难点及解决办法
重点：
1.自由落体运动的概念及运动规律的掌握。
2.重力加速度的理解及其测量方法的掌握。
3.运用自由落体运动知识解决实际问题的能力。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
5.课堂展示与点评（15分钟）
人教版高中物理必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动导学案(1)
合作探究●新知探究二：自由落体运动的特点1．按照教材第44页图2.5-1安装实验器材，保证两个限位孔在同一竖直线上，选用密度和质量大的重物，阻力的相对影响就越小。
2．先接通电源，再释放重物，打好纸带后立即关闭电源。
3．重复上述步骤直到打出点迹清析的纸带。
4．换用不同重物实验，打出多条点迹清析的纸带。
5．从第一个计时点开始取计数点，每隔0.04s取一个，用第一章的方法求出各计数点的瞬时速度。
填写下表：小车在几个时刻的瞬时速度位置编号0 1 2 3 4 5 6 7 8 9时间t/s0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20.240.280.320.36 1v/m/s2v/m/s6．由上表数据作v-t图象作出的图形为线说明自由落体运动是针对训练二：1.用新知探究二的方法测自由落体加速度，结果常小于当地自由落体加速度，分析可能的原因？巩固提高1．牛顿管实验中，在管中有空气和管中抽成真空的两种情况下，铜币和羽毛下落情况不同，说明：（）A．真空情况时的羽毛比空气中的羽毛所受的重力大。
B．有空气时羽毛比铜币下落慢，是因为羽毛受到空气阻力，铜币不受空气阻力。
C．有空气时羽毛比铜币下落慢，是因为羽毛受到的空气阻力对它的运动的影响较大。
D．若所有物体都不受空气阻力，在同一地点由静止释放，下落的快慢相同。
2．人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间，该时间越小说明人的反应越灵敏，反应时间可用自由落体运动来测试：如图2 .5 – 2，请一同学用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置。
当看到那位同学放开直尺时，你立即捏住直尺，测得直尺下落的高度为 9.8 cm ，那么你的反应时间是。
3．一物体做自由落体运动，第一秒末、第二秒末、第三秒末速度之比为；前一秒下落高度为，前两秒下落高度为，前三秒下落高度为，前一秒、前两秒、前三秒下落高度之比为；第一秒内下落高度为，第二秒内下落高度为，第三秒内下落高度为，第一秒内、第二秒内、第三秒内下落高度之比为。
2021_2022高中物理第二章匀变速直线运动的研究第5节自由落体运动2教案新人教版必修
自由落体运动【学习任务分析】本节内容是对前几节运动学的知识和研究方法的应用和提升。
通过演示实验和学生合作实验，分析得出自由落体运动的性质，明确重力加速度的意义，不仅使学生对自由落体运动规律有具体、深入的认识和规律在实际问题中的应用，而且使学生在独立获取物理知识、探究物理规律、解决物理问题等方面获得具体的成果，体验科学研究的方法，让学生得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。
本节教学的重点在于引导学生思考研究自由落体运动的实验原理和方法，特别是利用打点计时器记录运动轨迹和时间的方法及实验数据处理、结论得出、误差分析等实验方法。
本节教学的难点在于实验探究的思路、方法。
【学习者分析】学生前面已认识描述运动的基本物理量──位移、路程、速度、加速度，掌握匀变速直线运动的规律，并且通过对以上问题的研究，已体会到物理学研究问题的一些方法，如运用理想模型和数学方法（图象、公式），以及测加速度、处理实验数据等方法。
【教学目标】1．通过观察演示实验概括出自由落体运动的条件，渗透物理方法，从而培养学生的观察、概括、科学抽象能力。
2．通过学生的合作实验研究自由落体运动的规律，领会科学探究方法（提出问题、猜想假设、设计实验方案、分析实验数据、总结交流结论成果），理解自由落体运动的实质是加速度为g的匀加速直线运动。
3．归纳出自由落体加速度的大小和方向，会判别不同地点重力加速度的大小。
4．运用理想化方法，通过比较重力与空气阻力的大小，将实际问题转化为自由落体问题。
5．会运用匀变速直线运动的规律解决自由落体的问题，激发学生探究科学的热情，增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。
【教学过程设计】让学生利用已有的知识和方法，经历科学探究的过程，培养科学探究能力，体现物理学是以实验为基础这一特点，具体设计思路流程如右图。
虚线框内为探究过程。
【教学过程】一、通过演示实验，引出要探究的问题1．概括落体运动是竖直向下的直线运动(1)悬挂在铁架台上的小球，它受到几个力的作用？（重力、悬线拉力）演示1：用火将悬线烧断，引导学生观察小球的运动。
高中物理第二章匀变速直线动的研究5自由落体运动第二课时导学案(无答案)新人教版必修1(2021年整
高中物理第二章匀变速直线动的研究5 自由落体运动第二课时导学案（无答案）新人教版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第二章匀变速直线动的研究5 自由落体运动第二课时导学案（无答案）新人教版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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5自由落体运动第二课时【学习目标】熟练掌握自由落体运动的基本规律,能够运用所学知识与生活实际相结合分析、解决物理问题。
【重难点】掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题。
【课前知识回顾】1、自由落体运动在前2s的位移为____________，第2s内的位移为_______,第1s内的位移是____________，第1s末的速度是__________，第1s内平均速度是_________（g取10m/s2）2、从离地面高500m的高空自由下落一个小球，取g=10m/s2,求：（1）经过多少时间落到地面；（2）落下一半位移的时间；（3）自开始下落计时,最后1s内的位移。
3、屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，问:（1）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间间隔是多少？【课堂探讨】1、水滴自屋檐由静止落下，经过高为1.8米的窗口历时0.2秒,若空气阻力不计，求:（1）屋檐到窗台的高度（2)水滴从屋檐落到窗台的总时间（g=10m/s2）2、长度为5m的铁链，上端悬挂在O点。
若从O点放开铁链,让其自由下落，求铁链全部通过O点正下方25m的A点所用的时间。
高中物理第2章匀变速直线运动的研究2.6利略对自由落体运动的研究教案新人教版必修1(2021年整理)
安徽省合肥市高中物理第2章匀变速直线运动的研究2.6 利略对自由落体运动的研究教案新人教版必修1
编辑整理：
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２.６利略对自由落体运动的研究。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第5节自由落体运动课件新人教版必修1
[练一练]
(2019·浙江6月学考)如图所示,真空玻璃管内的鸡毛、铜钱由静止开始
自由下落。能表示铜钱在自由下落过程中速度随时间变化的图象是 A
(
)
解析:铜钱在下落过程中做自由落体运动,根据自由落体规律,有v=gt,选 项A正确。
三、自由落体运动规律
[知识梳理] 1.速度公式:v= gt 。
1 gt2
课堂达标
1.关于自由落体运动及重力加速度的说法,正确的是( B ) 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自由下落的运动可被视为自由落体运动 C.同一地点,轻重物体的g值可能不一样大 D.g值在两极处小于在赤道处
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,重力加速度与质量无关,C 错误;赤道处g值小于两极处,D错。
2.位移公式:h= 2
。
3.位移速度关系式:v2= 2gh 。
[练一练] 1.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 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取 10 m/s2)( B ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m
解析:石头做自由落体运动,根据位移公式得 h= 1 gt2= 1 ×10 m/s2×(2 s)2= 22
二、自由落体加速度
[知识梳理] 1.定义:在同一地点,物体做自由落体运动的加速度都 相同 ,这个加 速度叫做自由落体加速度,也叫 重力加速度 ,通常用g表示。 2.方向: 竖直向下 。 3.大小:在地球上其大小随地理纬度的增加而 增大 ,在赤道上最 小 , 两极处最 大 ,一般计算中,常取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第5_6节自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究5作业含解析新人教
自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( )解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对．答案： C2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( )A．速度与时间成正比B．速度与位移成正比C．速度与时间的二次方成正比D．位移与时间的二次方成正比解析：伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比．答案：AD3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )A.2∶2B.2∶1C．2∶1 D．4∶1解析：由v2＝2gh知v＝2gh，所以v1∶v2＝2∶1.答案： B4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( )A．等效替代B．实验归纳C．理想实验D．控制变量【解题流程】合理外推▏斜面实验→自由落体运动规律→理想实验，C项正确答案： C5．关于重力加速度的说法不正确的是( )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/s2B ．在地球上不同的地方，g 值的大小不同，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 越小解析： 首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g 值的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右，在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐变小．答案： A6．一石块从高度为H 处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( )A.H2 B.H4 C.3H 2D.2H 2答案： B7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t ，第二个物体下落时间为t /2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )A ．gt 2B ．3gt 2/8 C ．3gt 2/4D ．gt 2/4解析： 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落t 2时间，此时离地高度h 1＝12gt2－12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22；第二个物体下落时的高度h 2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22，则待求距离Δh ＝h 1－h 2 ＝12gt 2－2×12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22＝gt 24. 答案： D8．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v －t 图象如下图所示，则由图可知(g ＝10 m/s 2)以下说法正确的是( )A ．小球下落的最大速度为5 m/sB ．第一次反弹初速度的大小为3 m/sC ．小球能弹起的最大高度0.45 mD ．小球能弹起的最大高度1.25 m答案： ABC9．从某高处释放一粒小石子，经过1 s 从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻( )A ．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变B ．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变C ．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大D ．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小解析： 当第一个石子运动的时间为t 时，第二个石子运动的时间为(t －1)．h 1＝12gt 2① v 1＝gt ② h 2＝12g (t －1)2③ v 2＝g (t －1)④由①③得：Δh ＝gt －12g由②④得：Δv ＝g因此，Δh 随t 增大，Δv 不变，B 选项正确． 答案： B10. 如右图所示，A 、B 两小球用长为L 的细线连接悬挂在空中，A 距湖面高度为H ，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差Δt .如果球A 距湖面的高度H 减小，则Δt 将( )A ．增大B ．不变C ．减小D ．无法判断解析： B 落水时，A 、B 的速度为v ＝2g H －L ，A 再落水时有L ＝v Δt ＋12g Δt 2.由两式可知H 减小，v 变小，则Δt 增大．答案： A11．从离地面80 m 的空中自由落下一个小球，取g ＝10 m/s 2，求： (1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移； (3)下落时间为总时间的一半时的位移． 解析： (1)由h ＝12gt 2得，下落总时间为t ＝2hg＝2×8010s ＝4 s. (2)小球第1 s 内的位移为h 1＝12gt 21＝12×10×12m ＝5 m小球前3 s 内的位移为h 3＝12gt 23＝12×10×32m ＝45 m小球从第3 s 末到第4 s 末的位移，即最后1 s 内的位移为h 4＝h －h 3＝80 m －45 m ＝35 m.(3)小球下落时间的一半为t ′＝t2＝2 s这段时间内的位移为h ′＝12gt ′2＝12×10×22 m ＝20 m.答案： (1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m12．跳水是一项优美的水上运动，运动员从离出水面10 m 的跳台向上跃起，举双臂直体离开台面，重心(此时其重心位于从手到脚全长的中点)升高0.45 m 达到最高点．落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多长？(不计重力，g取10 m/s2)解析：把运动员看成一个质点，把上升阶段看成自由落体运动的逆运动，根据对称性原理，运动员上升的时间t1等于做自由落体运动下落0.45 m所用的时间，t1＝2h1g＝2×0.4510s＝0.3 s.下降过程，自由落体，t2＝2h2g＝2×10.4510s≈1.45 s.从离开跳台到手触水面，运动员可用于完成空中动作的时间t＝t1＋t2＝1.75 s.答案： 1.75 s。
人教版高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动教案(1)
必修一2.5 自由落体运动一、教材分析本节内容属于《普通高中物理课程标准》中必修模一第二章《匀变速直线运动的研究》第五节《自由落体运动》的教学内容。
自由落体运动是匀变速直线运动的一种具体情形。
此前，学生已经学习了匀变速直线运动的规律，也学习了研究匀变速直线运动的基本方法，对本课的学习，实际上是引导学生利用已有知识解决生活实际中的问题。
组织学生进行探究活动，既有利于巩固所学的知识，培养学生解决实际问题、探求规律的能力，还能对学生进行科学方法和科学思想的教育。
二、教学目标1、知识与能力（1）理解自由落体运动，理解是重力加速度，（2）掌握自由落体运动的规律，（3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
2、过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程，实际测量重物自由下落的加速度等探究活动，让学生体会科学推理和科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
3、情感态度和世界观感受前人（亚里士多德）崇尚科学、勇于探索的人格魅力，培养学生严谨务实的科学态度。
促进学生形成科学思想和正确的世界观。
三、教学重点、难点重点：不同物体自由下落有共同加速度g、做好实验难点：斜面实验设计的巧妙性、实验过程中科学猜想、数学推导、合理外推的体现四、学情分析在前面的教学中，学生已经初步掌握了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，对自由落体运动也有过思考，接触过亚里士多德的观点和伽利略著名的比萨斜塔实验，但未曾接触匀变速直线运动和理想实验的概念。
五、教学方法实验探究法、分析法、实验归纳法、讲授法、讨论法。
六、课前准备1、牛顿管、抽气机；2、10套：纸片、铁架台、铁螺丝、铁夹、铁横杆、纸带夹、打点计时器（带复写纸片）、纸带、重锤、海绵垫、接线板；长刻度尺。
七、课时安排 1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑=t V 0V +at 2021at t V S += as V V t 2202=- （二）情景导入、展示目标在日常生活中，我们会看到这种现象：把小石头和树叶举到相同高度，石头的重量比树叶重，同时由静止开始释放。
人教版高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动学案-精选文档
必修一第二章匀变速直线运动的研究第5节自由落体运动第6节伽利略对自由落体运动的研究班别姓名学号学习目标：1.理解自由落体运动和物体做自由落体运动的条件2.理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向3.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题4.了解自由落体运动研究的史实,了解逻辑推理的特点,理解任何猜想和假说都必须要有实验验证的重要性学习内容：1、什么是自由落体Ⅰ）理解“自由”和“落”字，把自己的想法写下来________________________________________________说明了自由落体运动的方向是_________，初速度v0＝_______。
Ⅱ)根据初中时候学习的机械能守恒，物体下落时，势能_____，动能______，说明自由落体运动是一个______运动（“加速”或“减速”）Ⅲ)讨论：重的物体比轻的物体下落的快吗？__________________________________________________1、自由落体运动的规律A.加速度:自由落体运动是一种特殊的运动，我们给它的加速度一个特定的符号_____。
B.速度:将自由落体的初速度和加速度代入匀变速直线运动的速度公式可以得到自由落体运动的瞬时速度公式v t＝_______________。
C.位移:将自由落体的初速度和加速度代入匀变速直线运动的位移公式可以得到自由落体运动的位移公式S＝_______________。
课堂练习：1．将一物体从某高度作自由下落，请你画出v-t图象2．某物体作自由落体运动的物体进经3秒落地，那么物体在第3秒的运动是不是自由落体运动？为什么？答：3．想测出一幢楼的高度，你用所学过的知识设计测量方案4．一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，g取10m/s2,求：（1）多少秒后到达地面？（2）到达地面时的速度是多少？（3）自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移.5．1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹：5月9日下午，一位4 岁小男孩从高层塔楼的15层坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难.设每层楼高度是3 m，这位青年从他所在地方冲到楼下需要的时间是1.3 s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是(g=10 m/s2)6．有同学设计了一种能测量人的反应时间的直尺,其原理简化如下,甲同学手持直尺上端A,乙同学手放在直尺最下端0刻度线B处,当乙同学发现甲同学释放直尺时立即握紧自己的手,抓住下落的直尺,此过程中乙同学的手在竖直方向不移动.(重力加速度取g=10 m/s2,刻度尺单位为cm).(1)若该同学所用刻度尺最小刻度为1 cm,如图所示的读数近似为.(2)根据以上读数,该同学在这次实验中的反应时间为.(3)若将这把尺进行反应时间标度,应当从端向端由小到大标度反应时间(选填“A”或“B”).7．某实验小组用图(甲)所示的装置测自由落体的加速度.其操作步骤如下:A.按照图(甲)的装置安装实验器材B.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上C.先释放纸带,之后闭合开关接通电源,打出一条纸带D.重复步骤C几次,从打出的纸带中选取较理想的一条如图(乙)所示,测出纸带上一些连续点的距离为AB=5.8 mm, BC=9.7 mm,CD=13.6 mm,DE=17.5 mmE.根据测量的数据算出重力加速度(1)请指出以上有错误的步骤(填代号)并改正:(2)分析纸带可以得到B点速度为，当地重力加速度为(交流电频率为50 Hz,保留三位有效数字).用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小,其原因是.。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动教案5新人教版必修1(new)
自由落体运动《自由落体运动》是人教版第二章第五节内容。
自由落体运动是一种理性化模型，在高中物理教学中具有特殊的地位.在知识上它是匀变速直线运动的一个特例，在方法上渗透着理想化模型的重要研究方法.在整个必修一的安排上，匀变速运动的教学重点在于规律的应用,自由落体运动的新课教学则向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征，有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究,体会近代物理的先驱伽利略是如何进行研究的——-这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育，它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义。
对于物体的运动快慢，教材通过演示牛顿管实验进行证实，进而最后抽象出自由落体运动这一运动模型。
这样的编写层次分明，实现从感性到理性，符合学生的认知规律。
只要认真做好演示实验,学生不难建立自由落体运动这一模型.关于自由落体运动是否是匀加速直线运动，教材中通过实验方法：利用打点计时器分析纸带得出自由落体运动的性质。
这一点是在基于学生已掌握匀变速直线运动的特征“相邻时间段内通过位移差等于一个衡量”的前提下，学生很容易分析出自由落体运动的性质，并算出下落的加速度.1.通过教学使学生理解物体下落过程中空气阻力对物体运动的影响.2.理解自由落体运动的性质和物体做自由落体运动的条件.3。
理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向.4.理解在不同的地点,重力加速度的大小有所不同；在同一地点,重力加速度与物体的重量无关.5.掌握自由落体运动的规律,并能够运用自由落体运动的规律进行计算，解决一些实际生活中的问题。
让学生通过对玻璃筒内金属片,羽毛等下落的实验及其它演示实验的观察,分析,思考，学会归纳和总结问题的方法,培养学生的观察能力，推理能力，掌握科学研究的方法.通过对落体问题的研究，使学生体会对问题的研究要善于抓住事物的主要矛盾,透过现象看事物的本质。
重点:自由落体运动的性质，规律及重力加速度.难点：自由落体运动规律的得出.1。
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第五节 自由落体运动的规律
学习目标掌握自由落体的特点及规律
自主学习
1、自由落体的特点：
2、一切物体的自由下落的加速度都相同，叫 加速度，通常用g 表示，它的方向 ，地球表面上不同的地方，重力加速度的值略有不同。
预习自测
1．做自由落体运动的物体，通过某一点时的速度为19.6m/s ，这时物体下落高度是多少？物体下落了多长时间？
2.物体从距地面高度为1.25m 处开始做自由落体运动，物体下落到地面时的速度大小为多少？物体下落到地面所用时间为多少？（210s m g =）
3一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s 内下落的高度为楼高的
16
7，求楼高？（210s m g =）
知识链接
课堂探究
知识点一、基本概念
问题：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x1:x2:x3…=1：4：9…的运动就是自由落体
C ．自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1：3：5
D ．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
课堂练习：
1.甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H 、2H 处同时自由落下（H 足够大下列说法正确的是（ ）
A ．同一时刻甲的速度比乙大
B ．下落1m 时，甲、乙的速度相同
C ．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍
D ．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等
2．对下列关于自由落体运动的说法正确的是（ ）
A ．物体开始下落时速度为零，加速度也为零
B ．物体下落过程中速度增加，加速度不变
C ．物体下落过程中，速度和加速度同时增大
D ．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量
知识点二、规律应用
问题：1.一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后s 1内通过的位移是m 3.34，求塔的高度和下落的总时间。
课堂练习：一矿井深为125 m ，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：
（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；
（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。
（g=10 m/s 2 ）
问题2.一只小球自屋檐自由下落，在0.25s 时间内通过高度为2m 的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？
课堂练习：水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为 1.4m 的窗户时，用时0.2s ，不计空气阻力，（g=10 m/s 2
求窗台下沿距屋檐的高度。
要点突破
1．运动特点
(1)初速度为零。
(2)加速度大小等于g ，加速度的方向竖直向下。
2．运动规律
(1)速度公式：v ＝gt 。
(2)位移公式：h ＝12gt 2。
(3)速度位移关系式：v 2＝2gh 。
例1：某同学在实验室做了如图1－3－1所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm ，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3 s ，g 取10 m/s 2则小球开始下落的位置距光电门的距离为()
图1－3－1
A ． 1 m
B ．1.25 m
C ．0.4 m
D ．1.5 m
解析：选B 小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度v ＝
x /t ＝5 m/s ，由自由落体运动规律可知h ＝v 2
2g ＝1.25 m ，故B 正确。
3.可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。
(1)从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…。
(2)一段时间内的平均速度v ＝v
2，v ＝h t ，v ＝1
2gt 。
例2：一个小石块从空中a 点自由落下，先后经过b 点和c 点，不计空气阻力。
已知它经
过b 点时的速度为v ，经过c 点时的速度为3v 。
则ab 段与ac 段位移之比为()
A ．1∶3
B ．1∶5
C ．1∶8
D ．1∶9
解析：选D 由v ＝gt 可知，t ac ＝3t ab ，由h ＝12gt 2可得：h ab ∶h ac ＝t ab 2∶t ac 2＝1∶9，故D 正确。
节末检测
一、选择题
1．自由落体运动是 （ ）
A ．物体不受任何作用力的运动
B ．物体在真空中的运动
C ．加速度为g 的竖直下落运动
D ．初速度为零，加速度为g 的竖直下落运动
2．一物体从H 高处自由下落，经t s 落地,则当下落t ／3 时，离地高度为 （ ）
A ．H ／３
B ．H ／９Ｃ．３H ／４Ｄ．８H ／９
3．一石块从地面上方高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 、4
3H 4．一个石子从高处释放，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 x B ．7 x C ．9 x
D ．3x 5．物体做自由落体运动，经过1 s 通过下落高度的中点，那么该物体开始下落的位置距地面的高度为()
A ．4.9 m
B ．9.8 m
C ．19.6 m
D ．条件不足，无法计算
二、计算题
6．一个物体从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）下落最后1s 内的位移
7．一个自由落下的物体在最后1 s 内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高
度？
8．从离地500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；（3）落下一半时间的位移.
9．从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：
(1)经过多长时间落到地面；
(2)自开始下落时计时，在第1 s内和最后1 s内的位移；
(3)下落时间为总时间的一半时的位移．。