2020-2021学年第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动学案

重庆市萱花中学高中物理 2-5 自由落体运动学案 新人教版必修1

学习目标：

1. 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。

2．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。

3. 掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。

重点：

自由落体运动的概念及探究自由落体运动的特点和规律。

难点：

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从而理解自由落体运动的加速度。

使用说明&学法指导：

1.通读教材，勾画并熟悉本节内容的基本概念和规律，再完成教材助读中设置的问题，依据发现的问题，再读教材或查阅资料，解决问题。       

2.独立完成，限时20分钟。

回顾：匀变速直线运动的有关知识

速度公式：                

 位移公式：

速度位移公式：

推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。

 s1= s2=…= aT2

一．自由落体运动

1. 重的物体一定下落得快吗? 请举例说明?

猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，用身边的物体入手，试着改变一些因素，比较质量大和质量小的物体的运动情况，你有什么看法吗?

2.物体在什么条件下做自由落体运动呢？

二．自由落体运动的加速度

3.如果自由落体是匀加速直线运动，需要满足什么要求？

4.请你用前面学过的匀变速直线运动的知识，设计出几种能够计算出自由落体运动加速度的方法。

5.阅读教材44页，结合地理知识，你认为重力加速度g的变化有什么规律？

1. 一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( C )

A．铁钉比棉花团重

B．铁钉比棉花团密度大

C．棉花团的加速度比重力加速度小得多

D．铁钉的重力加速度比棉花团的大

2.甲物体的质量为乙物体质量的10倍，它们从同一点由静止开始下落，不计空气阻力，则下列说法正确的是（        ）

A.甲比乙先着地                       B.甲比乙加速度大

C.甲与乙着地速度相同                 D.下落过程中，两者在任意时刻离地的高度相同

3．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是(

A．重的物体的g值大

B．同一地点,轻重物体的g值一样大

C．g值在地球上任何地方都一样大

D．g值在赤道处大于在北极处

1.一个物体自由下落，就一定是自由落体运动吗？

2如何用打点计时器测量做自由落体运动物体的加速度呢？

探究点一   自由落体运动（重点）

问题：重的物体比轻的物体下落的快吗？

(实验小探究)

  取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。

①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片。

②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放。

③一块面积较大的硬纸板和一枚硬币，（纸板比硬币重）。

 结论：物体下落过程的运动情况与物体        无关．

    (实验演示)“牛顿管”的实验。

结论：影响落体运动快慢的因素是           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          ．自由落体运动的特点                                 。

探究二  自由落体加速度（重难点）

问题：1.自由落体运动是什么样的运动呢？

（实验探究） 按照教材第43页的图2．5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．在对纸带进行数据处理，图象法求物体运动的加速

根据匀变速直线运动的一个推论：在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，有v1=(x1+x2)/2T， v2=(x2+x3)/2T……求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度；或选好计时起点作v-t图象，图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。

你还可以用学过的匀变速直线运动的规律来计算自由落体加速度吗？

在对纸带进行数据处理可知：

自由落体运动是                  运动。

2.阅读教材p43完成下列问题：

自由落体运动的加速度它的方向如何?在地球不同地方其大小有什么规律呢？

3. 自由落体运动的规律：

速度与时间的关系：

位移和时间的关系：

速度与位移的关系：

4.自由落体运动的应用

测定反应时间 阅读教材44页，测测你的反应时间吧。处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。

若你的手握在20cm处，你的反应时间为多长？若招飞时对飞行员的反应时间要求达到 0.16s，你能当飞行员吗？（g取10m／s2）

1．自由落体运动的v-t图象应是下图中的(    )

2．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)

【省以致善】----反思静悟，体验成功

 -----------请写出本堂课学习中，你认为感悟最深的一至两条

1．一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后内通过的位移是，求塔的高度和下落的总时间。

★★2. 升降机以速度v＝4.9m/s匀速竖直上升，升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱，脱离天花板。已知升降机天花板到其地板的高度为h＝14.7m。求螺丝帽落到升降机地板所需时间。