2022-2023学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的规律5自由落体运动课件教科版必修第一册

1、5自由落体运动必备知识自主学习关键能力合作探究随堂演练自主检测【课 标 要 求】1.知道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规律及测定自由落体运动的加速度，知道重力加速度的大小和方向3会运用自由落体运动规律和特点解决相关问题4了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和探究过程、认识科学推理在物理学研究中的重大作用【思 维 导 图】必备知识自主学习一、自由落体运动1定义：只在_作用下，物体由_开始下落的运动2条件：(1)只受_(2)初速度_3特点：(1)运动性质：初速度等于_的匀加速直线运动(2)受力特点：_作用重力静止重力作用等于零零只受重力二、伽利

2、略对落体运动规律的探究1问题提出(1)亚里士多德观点：重的物体比轻的物体下落得_(2)矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论(3)伽利略观点：重物与轻物下落得_2提出猜想：伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的_运动，并提出这种运动的速度应该是_变化的假说3实验验证(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_，即xt2.(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xt2是否成立(4)改变小球的质量，判断xt2是否成立快一样快加速均匀正比4合理外推：伽利略认为当

3、斜面倾角为_时，小球自由下落，仍会做_运动90匀变速直线举例比萨斜塔自由落体实验(质量不同的两球同时释放，同时落地)自由落体运动忽略了次要因素空气阻力，突出了主要因素重力导学跨越时空的对话拓展自由落体运动的v t图像由vgt知，运动时间越长，速度越大，运动速度与时间成正比，v t图像是一条过原点倾斜直线，斜率为g.gt2gx四、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，也叫重力加速度，通常用g表示2方向：_3大小(1)一般情况取g9.8 m/s2，粗略计算取g10 m/s2.(2)g值随纬度升高而_，随高度升高而_相同竖直向下增大减小图解g的方

4、向是竖直向下的不能认为g的方向指向地心，这一点在必修第二册中将详细介绍关键能力合作探究探究点一对自由落体运动的理解【导学探究】如图所示，哪个牛顿管里的金属片和羽毛做自由落体运动？为什么？玻璃管内的羽毛、铁片的下落提示：乙管中因为甲牛顿管中的金属片和羽毛受空气阻力【典例示范】例1 (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才是自由落体运动D当空气阻力可以忽略不计时，物体从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：A、B错，C对：自由落体运动的条件：只受重力，初速度v0

5、0；D对：若空气阻力可以忽略不计，物体由静止开始自由下落的运动可以视为自由落体运动来处理素养训练1(多选)下列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自由下落的运动可被视为自由落体运动C相同地点，轻、重物体的g值一样大Dg值在赤道处大于在北极处答案：BC解析：A错：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；B对：熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力的作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该运动视为自由落体运动；C对：相同地点，重力加速度相同，与质量无关；D错：赤道处g值小于北极处素养训练2拿一个长约1.5 m

6、的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里，把玻璃筒倒过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况，下列说法正确的是()A玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快B玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动C玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快D玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快答案：C解析：玻璃筒内有空气时，形状和质量都不同的几个物体下落快慢不同，是因为空气阻力不同，导致加速度不同，故A、B错误玻璃筒内没有空气时，物体做自由落体运动，加速度都为g，所以下落得一样快，故C正确，D错误【典例示范】题型1对自由

7、落体加速度的理解例2 (多选)关于重力加速度的下列说法正确的是()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的大小不同，但它们相差不是很大C在地球上同一地点同一高度，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越小答案：BCD解析：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表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右，A错误，B正确；在地球表面同一地点同一高度，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐减小，C、D正确【思维方法】重力加速度的三点说明(1)重力加速度的

8、大小只与物体所处的地理位置有关，与物体本身无关(2)我们在研究自由落体运动时，物体下落的高度不太高，一般认为重力加速度大小不变(3)重力加速度的方向既不能说是“垂直向下”，也不能说是“指向地心”，只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心题型2自由落体运动规律的应用例3 如图所示，屋檐上水滴下落的过程可以近似看作自由落体运动假设水滴从10 m高的屋檐上无初速度滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？(g取10 m/s2)拓展迁移在例3中水滴下落过程中经2 m高的窗户所需时间为0.2 s那么，窗户上沿到屋檐的距离为多少？题型3自由落体运动推论的应用例4 一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第

9、1 s内的位移大小是x，则它在第3 s内的位移大小是()A5x B7xC9x D3x答案：A答案：C随堂演练自主检测1.下列说法正确的是()A重的物体的g值大Bg值在地面任何地方一样大Cg值在赤道处大于南北两极处D同一地点的不同质量的物体g值一样大答案：D解析：自由落体运动的加速度g是由重力产生的，重力加速度与物体的质量无关，故A错误；地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响，纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度，故B、C错误；同一地点轻重物体的g值一样大，D正确2下列各图中，以竖直向上为正方向，其中表示物体做自由落体运动的是()答案：B解析：v的方向向下，为负，且vt，易知B正确3在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是()答案：C4如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记