自由落体运动

自由落体运动重的物体下落得快

轻的物体下落得慢猜想1.一个圆形纸片,一个硬币,从同一高度下落。2.两张一样的纸,一张卷成团,从同一高度下落。3.两张纸叠在一起,第三张卷成团,从同一高度下落。实验验证1.说明了体积一样,重的物体下落快2.说明了质量一样,体积小的物体下落得快3.说明了体积小时,轻的物体有可能下落快实验结论第五节自由落体运动（1）知识与技能认识自由落体运动,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,知道它是初速度为零的匀加速直线运动．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．

教学目标知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同．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．初步了解探索自然规律的科学方法,培养学生的观察、概括能力．大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点（2）过程与方法培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力．引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法．引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律。教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会,根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流．（3）情感态度与价值观调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力。渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型——自由落体．培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于提出与别人不同的见解。

教学重难点教学重点

自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程．掌握自由落体运动的规律,运用其解决实际问题．教学难点

运用理想化方法,突出主要因素,忽略次要因素,抽象出理想条件下的物理模型——自由落体运动。运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题．（1）

自由落体运动（2）自由落体加速度（3）自由落体运动的规律（4）测定反映时间（5）测量曝光时间

本节导航（1）自由落体运动一、逻辑的力量V12>8V1=8V2=44<v12<8

将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象是金属片下落得快,羽毛下落得慢,将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同．

做牛顿管对比实验要注意：

①抽气达到一定的真空度时，应先关闭毛线管阀门，然后再停止泵的运转．

②先让学生观察羽毛、软木塞或金属片在已抽真空的牛顿管中同时下落，它们几乎同时落到管底．③打开进气阀,让学生注意听到进气的声音,看羽毛被气流吹起的现象,再让学生观察羽毛,软木塞或金属屑在有空气的牛顿管中同时下落，它们的下落快慢差别很大．④实验时,勿使金属片压在羽毛上,以免不抽气时出现同时下落的现象．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，只有在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。

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。

条件:只受“重力”和“从静止开始下落”,只要V0=0,G>>f(其他作用力）的运动可以看作自由落体运动。

自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速运动,不同重量的物体加速度是相同的。自由落体运动（2）自由落体加速度

概念：在同一地点,不同物体作自由落体运动时的加速度相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示。大小：不同的地理位置,重力加速度的大小不同,通常情况下g取9.8m/s2,粗略计算时g取10m/s2。方向：重力加速度是矢量,它的方向总是竖直向下的,与重力方向相同。

重力加速度的数值结论：重力加速度随纬度增加而增大（3）自由落体运动的规律自由落体频闪照片的拍摄10246812141618SⅠSⅡSⅢSⅣSⅤ取点ABCDEF

连续相等时间内的位移（cm)SⅠSⅡ=SⅢ=SⅣ=SⅤ=连续相等时间内的位移差（cm)SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=规律取点ABCDEF

连续相等时间内的位移（cm)SⅠ

=1.64SⅡ

=2.72SⅢ=3.81SⅣ=4.90SⅤ=5.99连续相等时间内的位移差（cm)SⅡ-SⅠ=1.08SⅢ-SⅡ=1.09SⅣ-SⅢ=1.09初速度为零的匀加速直线运动。规律SⅤ-SⅣ=1.0910246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SⅠSⅡSⅢSⅣSⅤ填入实验数据

若SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。自由落体运动是初速度为0的匀加速运动1.速度公式：2.位移公式：

3.推论：

4.特点：v1∶v2∶v3…＝1∶2∶3…S1∶S2∶S3…＝1∶4∶9…SⅠ∶SⅡ∶SⅢ…＝1∶3∶5…ΔS＝SⅡ－SⅠ＝SⅢ－SⅡ＝…＝gT2知识要点（4）测定反映时间①请一位同学用两个手指捏住木尺顶端

②你用一只手在木尺下部作握住木尺的准备,但手的任何部位都不要碰到木尺。

③当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺。

④测出木尺降落的高度

⑤根据自由落体运动知识,可以算出你的反应时间。

方法一

实验结论：

人的反应时间等于直尺下落的时间

①取两只秒表，均调零，请一位同学手握一只秒表，站在你眼前。

②同时你手握另一只秒表，做好按下秒表的准备。

③当你看到同学的手在按下秒表时，你立即按下秒表。

④两秒表上显示的时间差，即为你的反应时间。

方法二（5）测量曝光时间

从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为6cm，拍摄到的石子位置A距石子起落点的竖直距离约2m。怎样估算这个照相机的曝光时间？小练习

解析：曝光时间越短，石子速度变化很小，所以把石子下落的长度除以快门开启时间认为是石子的速度。石子下落的长度可以利用途中AB的长度与砖块的平均厚度的对比计算出来，这样的处理对结果的影响可以忽略不计。

1.自由落体运动:物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫自由落体运动。

2.自由落体运动的性质：初速度为零的匀变速直线运动

3.自由落体加速度

方向：竖直向下（与G相同）

课堂小结4.自由落体规律：大小：与地点有关,一般计算取g=9.8m/s2粗略计算g=10m/s2

高考链接1.(08上海）某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2.5s内物体的（）A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s2.（07山东）如图所示，光滑轨道MO和ON低端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图像中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是（）ABDMN0vtts0tE0Cta0o1.自由下落的物体在头ts内,头2ts内和头3ts内下落的高度之比是________；在第1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是_______

课堂练习1：4：91：3：52.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是_________m，最后1s的初速度是___________m/s，最后1s内的平均速度是___________m/s。2520253.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是（）

A落地时甲的速度是乙的1/2

B落地的时间甲是乙的2倍

C下落1s时甲的速度与乙的速度相同

D甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等4.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（）

A甲比乙先着地

B甲比乙的加速度大

C甲、乙同时着地

D无法确定谁先差地

5.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。

解:

（1）由公式:h=gt2.得落地时间：

（2）第1s内的位移:h1=gt12=10×12=5m因为前9s内的位移为:h2=gt22=10×92=405m

所以最后1s内的位移为: