人教版高中物理必修第一册 2.4自由落体运动 学案

2.4自由落体运动学习目标1、知道物体做自由落体运动的条件，运用自由落体运动规律解决实际问题；2、了解伽利略对自由落体运动的是过程，领会伽利略的思想和方法；3、用过实验探究自由落体运动加速度的特点，了解重力加速度的大小、方向。重点难点1、了解自由落体运动的特点和规律（重点）2、运用自由落体运动规律解决实际问题（重点）3、对自由落体运动实验加速度的探究以及对实验数据的自主分析（难点）自主探究自由落体运动定义:物体只在______作用下从_____开始下落的运动。物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用_______,可以忽略。自由落体加速符定义：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_______，通常用g表示。方向：________.大小：在地球上同一地点，重力加速度的值固定不变，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有不同。在粗略计算中，可以取g=10m/s²，如果没有特殊说明，按g=9.8m/s²进行计算。自由落体运动的规律自由落体是初速度为0的______运动，且加速度为_______.将匀变速直线运动的公式或关系式中的取为0，a取为g，x换为h，就可以得到自由落体运动的公式或关系式。伽利略对自由落体运动的研究亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。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，通过了逻辑推理，否定了“______”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匀变运动，它的速度应该是________.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有时间的二次方成正比。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.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而_____.⑤合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做_____运动。探究思考一、自由落体运动及其加速度（1）自由落体运动是一种理想模型。当自由下落的物体所受的阻力远小于重力时，物体的运动才可以视为自由落体运动。（2）物体做自由落体运动的条件：①初速度为零②只受重力（3）运动特点：初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速的直线运动。是匀变速直线运动的特例。v-t图像是一条过原点的倾斜直线，斜率k=g.（4）对重力加速度的理解：①产生原因：地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。②大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增加，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。在地面上的同一点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变。③方向：竖直向下。由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的。【典例一】1、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.苹果从树枝开始自由下落的运动可视为自由落体运动

C.同一地点,轻重物体的g值一样大

D.g值在赤道处大于在北极处解题思路：解：A、自由落体运动的初速度为零，仅受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，故A错误：B、熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动，阻力较小可以忽略，故可被视为自由落体运动，故B正确；C、同一地点上的重力加速度g是相同的，故C正确；D、g值在赤道处最小，两极处最大，故D错误。答案：BC自由落体运动的规律匀变速直线运动运动规律自由落体运动规律匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式，位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于匀变速直线运动。【典例二】2、从离地面80m的高空自由落下一个小球，g取10m/s2，求：（1）经过多长时间小球落到地面；（2）自开始下落计时，小球在第1s内的位移大小和最后1s内的位移大小；（3）小球下落时间为总时间一半时的位移大