第一节-探究自由落体运动导学案

物理必修 1 第一章 陆丰龙潭中学 高中物理 余清业 第一节 探究自由落体运动 导学案 一 教学目标 1 理解什么是自由落体运动 知道它是初速为零的匀加速直线运动 2 知道自由落体运动的产生条件 特点 3 知道什么是自由落体加速度 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 4 掌握自由落体运动的规律 二 学习重点 自由落体运动的规律及应用学习重点 自由落体运动的规律及应用 三 课前导学 一 自由落体运动 1 定义 只受 作用 从 开始下落的运动 2 特点 初速度 只受一个力 即 作用 当空气阻力 可以忽略 不计时 物体的下落也可以看作自由落体运动 3 性质 初速为零的 直线运动 针对训练 1 双项 以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是哪些 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 加速度保持不变 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 二 重力加速度 1 定义 因地球重力而引起的加速度 2 大小 g 粗略计算时 g 3 特点 同一地点 任何物体的自由落体加速度 跟物体的轻重 重力加速度的大小随纬度的增加而 随高度的增加而 4 方向 重力加速度的方向始终 针对训练 1 双项 甲 乙两个物体做自由落体运动 已知甲的重力是乙的重力的 2 倍 甲距地面高度是乙距地面高度的 1 2 则 A 甲的加速度是乙的 2 倍 B 甲落地的速度是乙的 1 2 C 各落下 1s 时 甲 乙的速度相等 D 各落下 1m 时 甲 乙的速度相等 三 自由落体运动的规律 1 速度公式 vt 2 位移公式 s 3 速度位移关系 vt2 4 两个连续相等时间内位移变化量 s 例题讲解 1 从离地 500m 的空中自由落下一个小球 不计空气阻力 取 g 10m s2 求 经过多少时间落到地面 从开始落下的时刻起 在第 1s 内的位移 最后 1s 内的位移 落下一半时间的位移 2 一个小球从塔顶自由下落 最后 1s 内落下的距离是塔高的 16 25 求塔 高 取 g 10m s2 3 一物体从某一高度自由下落 经过一高度为 2m 的窗户用时间 0 4s g 取 10 m s2 则物体开始下落时的位置距窗户上沿的高度是多少 四 课堂训练 单项选择题单项选择题 1 可视为自由落体运动的是 A 下落的树叶 B 运动员投出的篮球 C 从水龙头上滴落的水 D 从水面自由落到水底的石子 2 一个小铁球和一根羽毛同时从同一高度下落 总是铁球先落地 这是因为 A 铁球比羽毛重 B 铁球比羽毛密度大 C 羽毛受到的空气阻力大 与其重力相比不可忽略 D 铁球的速度比羽毛的大 3 在真空中 将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放 并拍下频闪照片 下列频闪照片符合事实的是 4 从高空每隔一段时间释放一个小钢球 假使空气阻力很小 相对小钢球的 重力可以忽略不计 这些球在没有落地前 从下落点向下的分布情况是 A 越来越密集 B 越来越稀疏 C 均匀分布 D 无法判断 5 关于自由落体运动 下列说法不正确不正确的是 A 物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B 自由落体运动是初速度为零 加速度为 g 的竖直向下的匀加速直线运动 C 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动才叫自由落体运动 D 当空气阻力的作用比较小 可以忽略不计时 物体的自由下落可视为自由落体 运动 6 关于重力加速度的说法中正确的是 A 重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小 C 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢 D 轻物体和重物体的重力加速度不同 所以重的物体先落地 7 一个做自由落体运动的物体 速度 v 随时间 t 变化的图象如图所示 正确的是 8 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 9 从某处释放一粒石子 经过 1s 后再从同一地点释放另一粒石子 则在它们 落地之前 两粒石子间的距离将 A 保持不变 B 不断增大 C 不断减小 D 有时增大 有时减小 10 一个石子从高处释放 做自由落体运动 已知它在第 1s 内的位移大小是 s 则它在第 3s 内的位移大小是 A 5sB 7s C 9s D 3s 双项选择题双项选择题 1 在忽略空气阻力情况下 让一轻一重的两块石头从同一高度同时自由下落 则关于 两块石头的运动 下列说法中正确的是 A 重的石头落得快 先着地 B 轻的石头落得快 先着地 C 在着地前的任一时刻 两块石块具有相同的速度 相同的位移和相同的加速度 D 两块石块在下落时间段内的平均速度相等 2 甲乙两球从同一高度相隔 1 秒先后自由落下 则在下落过程中 A 两球的距离始终不变 B 两球的距离越来越大 A t v 0 B t v 0 C t v 0 D t v 0 C 两球的速度差始终不变 D 两球的速度差越来越大 3 科学研究发现 在月球表面没有空气 重力加速度约为地球表面处重力加 速度的 若宇航员登上月球后 在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球 1 6 忽略地球和其他星球对它们的影响 以下说法中正确的是 A 羽毛将加速上升 铅球都将加速下降 B 羽毛和铅球都将下落 且同时落到月球表面 C 羽毛和铅球都将下落 但铅球先落到月球表面 D 羽毛和铅球都将下落 且落到月球表面的速度相同 4 以下关于自由落体运动的说法中 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 仅受重力作用的运动 D 在有空气的空间里 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略不计时 物 体由静止的下落运动就可以近似看做是自由落体运动 5 甲物体的重力是乙物体的 3 倍 不计空气阻力 它们在同一高度处同时下 落 则下列说法正确的是 A 甲比乙先着地 B 甲比乙的加速度大 C 甲 乙同时着地 D 甲 乙的加速度相同 6 在探究物体做自由落体运动规律的实验中 由获得的打点纸带可以 A 用刻度尺量出物体的各时刻的速度 B 用刻度尺量出各时间内的位移大小 C 用刻度尺量出物体的加速度 D 由纸带可判断物体做加速运动 7 在牛顿管实验中 将一根玻璃管竖直放置 管内下端放一枚小钱币 金属片 和一片羽毛 管内充有空气时倒转玻璃管 让小钱币和羽毛同时下落 当小钱 币落到管底时 羽毛还慢悠悠地在中间飘着呢 抽掉管内的空气 再倒转玻璃 管 可看到它们同时落到管底 这个实验说明了 A 真空中的羽毛比有空气管中的羽毛的重力大 B 羽毛下落慢的原因是羽毛受到空气阻力 而钱币不受空气阻力 C 羽毛下落慢的原因是羽毛受到的空气阻力和羽毛的重力相比较大 影响 了羽毛的下落 D 所有物体如果不受空气阻力 只在重力作用下 在同一地方由静止释放 下落的快慢均一样 8 一矿井深为 125m 在井口每隔一定时间自由下落一个小球 当第 11 个小 球刚从井口下落时 第 1 个小球恰好到达井底 则相邻两小球开始下落的时间 间隔为多少秒 这时第 3 个小球和第 5 个小球相距多少米 阅读材料 伽利略生平 伽利略 1564 1642 生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭 他在科学上的创造 才能 在青年时代就显示出来了 当他还是比萨大学医科学生时 就发明了能测量脉搏速 率的摆式计时装置 后来 他的兴趣转向了数学和物理学 26 岁就担任了比萨大学的数学 教授 由于他在科学上的独创精神 不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突 遭到对手们的排挤 不得不在 1591 年辞去比萨大学的职务 转而到威尼斯的帕多瓦大学任 教 在帕多瓦 伽利略开始研究天文学 成为哥白尼的日心说的热烈支持者 他制造了 望远镜 观测到木星的四颗卫星 证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心 用望远镜 进行观测 他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成 的 他还制成了空气温度计 这是世界上最早的温度计 这些光辉的成就 使他获得了巨 大的声望 1610 年 伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请 回到他的故乡 担当了大公爵的宫 廷数学家兼哲学家 伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助 但是不 久 他就受到了教会的迫害 由于他勇敢地宣传哥白尼的学说 1616 年 被传唤到罗马的 宗教裁判所 宗教裁判所谴责了哥白尼的学说 并责令伽利略保持沉默 1632 年 伽利略 发表 两种世界观的对话 一书 被教会认为违反了 1616 年的禁令 伽利略被召到罗马囚 禁了几个月 受到缺席审判 遭到苦刑和恐吓 并被迫当众跪地表示 公开放弃 诅咒和 痛恨地动说的错误和异端 最后被判处终身监禁 他的书也被列为禁书 1632 年以后 伽利略专心致志于力学的研究 并于 1638 年完成了 两种新科学的 对话 由于教会的禁令 这部书无法在意大利出版 只能在荷兰秘密刊行 这部著作