自由落体运动课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.4自由落体运动人教版高一物理必修1第一学期第二章2.4自由落体运动第二章匀变速直线运动的研究核心素养目标1、物理观念：知道物体做自由落体运动的条件2、科学思维：通过实验探究自由落体运动加速度的特点，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．3、科学探究：掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题．4、科学态度与责任：了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想．教学目标教学重点：通过实验探究自由落体运动加速度的特点，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．教学难点：掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题

知识回顾情境导入物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落、树叶飘落、雪花纷飞、等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间生活中的落体运动知识讲解探究1：影响物体下落快慢的因素实验一

重量大的光盘和纸片哪一个下落得快？

重量大的光盘先落地，光盘下落得快实验二刚才的纸片揉成团和光盘呢？纸团和光盘几乎同时落地原因：空气阻力对下落快慢有影响知识讲解平常日常观察到的事实，如一块石头比一片树叶落得快些…二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典。亚里士多德8知识讲解伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后通过实验证明重物与轻物下落得同样快。伽利略思考：伽利略是如何论证亚里士多德的观点是错误的？9知识讲解伽利略的探究方法1、归谬：通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断.2、猜想：最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的.3、推理：利用数学推理得出初速度为零的匀变速直线运动应该有.4、实验：通过“理想斜面”实验验证结论.5、外推：当斜面倾角为900时，小球将自由下落，仍会做匀变速直线运动.知识讲解知识讲解探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的快慢抽气后，就排除了

的影响。空气

知识讲解探究2：牛顿管实验：无空气影响时，

物体下落的快慢。

结论：如果没有空气阻力，轻重不同的物体同时同地同一高度下落的快慢是相同的。13知识讲解自由落体运动1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。2、条件：v0=0只受重力注：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，则物体的下落也可以近似看作自由落体运动。思考：自由落体运动是一种初速度为零的加速直线运动，那么，它的加速度在下落过程中是否变化呢？14知识讲解自由落体运动规律的研究实验装置（三种方案进行选择）1．电磁打点计时器或者电火花打点计时器，分析纸带2．频闪仪，分析频闪照片3．自由落体测定仪加上传感器，直接给出速度值设计实验：若是初速度为零的匀加速直线运动则应满足：规律一：初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的平方成正比。规律二：任意相邻相等时间间隔内的位移之差是一个常数，即：xN－xN-1＝aT2知识讲解利用打点计时器测量知识讲解学生自主实验探究自由落体运动的性质实验：记录自由落体运动的轨迹实验器材：电火花打点计时器、重锤、纸带实验步骤：1．装好电火花打点计时器；2．将纸带一端穿过电火花打点计时器的限位孔，另一端

夹在重锤中，同时将纸带拉至最高点；3．两人配合，先打开电源，再释放纸带；4．立刻关闭电源。知识讲解18知识讲解数据处理：在误差允许的范围内，连续相等时间间隔的位移之差是一个常数说明：自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动！自由落体运动规律的研究拓展：除了利用打点计时器研究自由落体运动，还可以利用频闪仪或光栅传感器等更加精准测量物体自由落体运动的性质。自由落体运动知识讲解知识讲解自由落体加速度自由落体加速度赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2莫斯科：g=9.816m/s2北极：g=9.832m/s23.自由落体加速度的变化：随纬度升高g增大。知识讲解22知识讲解自由落体加速度0km：g=9.780m/s22km：g=9.774m/s24km：g=9.768m/s26km：g=9.762m/s2赤道附近3.自由落体加速度的变化：随纬度升高g增大，随高度的升高g减小。知识讲解知识讲解用手机测自由落体加速度知识讲解自由落体运动公式自由落体运动的规律：v=v0+at匀变速直线运动自由落体运动gggv=gthhv=0a=gx=h知识讲解自由落体运动的应用——测反应时间

1、思考：测定反应时间的原理是什么？2、相互测量同学的反应时间知识讲解2、一个物体从19.6m高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？

物体落地时的速度为

解：由公式得知识讲解1.定义: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.物体做自由落体的条件（1）初速度为零（2）只在重力作用

3.自由落体的性质：4.自由落体加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示．