2024-2025学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究4自由落体运动学案新人教版必修1

PAGE10-第4节自由落体运动学习目标1.了解亚里士多德关于运动的主要观点。2.了解伽利略探讨自由落体运动的试验和推理方法。相识伽利略对物体运动的探讨在科学发展和人类进步上的重大意义。3.通过试验探究自由落体运动,体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和推断的科学探究方法。4.经验抽象概括和推理的过程,知道物体做自由落体运动的条件。5.通过试验,探究自由落体运动的规律,了解重力加速度的概念,驾驭其大小、方向,知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。自主预习1.物体做匀变速直线运动有何特点?。

2.匀变速直线运动的规律公式。

课堂探究一、自由落体运动【情境设问】试验1:让重的橡皮和轻的纸片同时下落,视察哪个下落快?试验2:两张相同材质的纸一张大的一张小的,明显小的轻一些,把小的纸片团成纸球,然后让它们同时下落,视察哪个下落快?试验3:用橡皮和轻的纸团同时释放看一看哪个下落快?试验4:用牛顿管制造出真空状态让轻的羽毛和重的铁片同时下落,视察哪个下落快?【情境设问】生活中,重的物体和轻的物体哪个下落快?真空中,重的物体和轻的物体哪个下落快?影响物体下落快慢的因素是什么?结论1:自由落体运动的特点:物体仅受作用,从起先下落的运动。

二、自由落体加速度【情境设问】自由落体运动的加速度在各个地方相同吗?方向如何?结论2:自由落体加速度的大小通常取,方向。

三、自由落体运动规律及其应用【科学推理】请同学们依据自由落体运动的运动特点,推导自由落体运动规律公式。结论3:自由落体运动规律公式。

四、例题展示【例题】从离地面500m的空中自由落下一个小球,忽视空气阻力,g取10m/s2,求:(1)经过多长时间落到地面;(2)自起先下落计时,在第1s内的位移大小、最终1s内的位移大小;(3)下落时间为总时间的一半时的位移大小。【变式训练】一个自由下落的物体,它在最终1秒的位移是35m,则物体落地速度是多大?下落时间是多少?(g取10m/s2)课堂练习1.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体从静止起先下落的运动就是自由落体运动B.假如空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽视不计,这时由静止起先下落的运动是自由落体运动C.一个棉花团由静止起先下落的运动是自由落体运动D.雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动2.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值在赤道处大于北极处3.(多选)物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2),则下列选项中正确的是()A.物体运动3s后落地B.物体落地时的速度大小为20m/sC.物体在落地前最终1s内的位移为25mD.物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s4.屋檐定时滴出水滴,水滴做自由落体运动,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正好分别位于高1m的窗户的上、下沿,如图所示,g取10m/s2,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?核心素养专练1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.某段时间的平均速度等于该段时间的初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于该段位移的初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度改变相同D.在任何相等时间内位移改变相同2.从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,不计空气阻力,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3.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为()A.3s B.(3-1)sC.(3+1)s D.(2+1)s4.一矿井深为125m,在井口每隔肯定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口起先下落时,第1个小球恰好到达井底,求:(1)相邻两个小球起先下落的时间间隔;(2)这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。(g取10m/s2)参考答案自主预习1.加速度是肯定值2.v=v0+at,x=v0t+12at2,v2-v02课堂探究结论1:重力静止结论2:9.8m/s2竖直向下结论3:v=gt,h=12gt2,v2=2【例题】例题分析:由h=500m和自由落体加速度,依据位移公式可干脆算出落地时间,依据运动时间,可算出第1s内位移和落下一半时间的位移。最终1s内的位移是下落总位移和前(n-1)s下落位移之差。例题解答:(1)由h=12gt2,得落地时间t=2hg=(2)第1s内的位移h1=12gt1因为从起先运动起前9s内的位移h9=12gt9所以最终1s内的位移h10=h-h9=500m-405m=95m(3)落下一半时间即t'=5s,其位移h'=12gt'2=【变式训练】40m/s4s课堂练习1.B2.B3.AC4.(1)3.2m(2)0.2s核心素养专练1.ABC2.B3.B4.(1)0.5s(2)35m学习目标1.了解亚里士多德关于力与运动的主要观点。2.了解伽利略探讨自由落体运动的试验和推理方法。相识伽利略对物体运动的探讨在科学发展和人类进步上的重大意义。3.通过试验探究自由落体运动,体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和推断的科学探究方法。4.经验抽象概括和推理的过程,知道物体做自由落体运动的条件。5.通过试验,探究自由落体运动的规律,了解重力加速度的概念,驾驭其大小、方向,知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。自主预习【课前练习】复习试验:探究小车速度随时间改变的规律,回忆通过纸带计算小车的加速度的方法,并完成相关练习。在测定匀变速直线运动的加速度的试验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz,如图所示为做匀变速直线运动的小车带动的纸带的一些点,在每相邻的两点中间都有四个点未画出。取0、1、2、3、4、5六个点用刻度尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是(单位:cm)8.78、16.08、21.87、26.16、28.94.由此可得出小车的加速度大小为m/s2,方向,经过2点的速度大小为。

课堂探究【探究主题】自由落体运动性质。位置ABCDEFG时间速度序号相等时间的位移(cm)相邻相等时间的位移差(cm)结论1s1=2s2=Δs1=s2-s1=3s3=Δs2=s3-s2=4s4=Δs3=s4-s3=5s5=Δs4=s5-s4=6s6=Δs5=s6-s5=【例题】从离地面500m的空中自由落下一个小球,忽视空气阻力,g取10m/s2,求:(1)经过多长时间落到地面;(2)自起先下落计时,在第1s内的位移大小、最终1s内的位移大小;(3)下落时间为总时间的一半时的位移大小。【变式训练】一个自由下落的物体,它在最终1秒的位移是35m,则物体落地速度是多大?下落时间是多少?(g取10m/s2)课堂练习1.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体从静止起先下落的运动就是自由落体运动B.假如空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽视不计,这时由静止起先下落的运动是自由落体运动C.一个棉花团由静止起先下落的运动是自由落体运动D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动2.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值在赤道处大于北极处3.(多选)物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2),则下列选项中正确的是()A.物体运动3s后落地B.物体落地时的速度大小为20m/sC.物体在落地前最终1s内的位移为25mD.物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s4.屋檐定时滴出水滴,水滴做自由落体运动,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正好分别位于高1m的窗户的上、下沿,如图所示,g取10m/s2,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?核心素养专练1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.某段时间的平均速度等于该段时间的初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于该段位移的初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度改变相同D.在任何相等时间内位移改变相同2.从某高处释放一粒小石子,不计空气阻力,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,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3.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为()A.3s B.(3-1)sC.(3+1)s D.(2+1)s4.一矿井深为125m,在井口每隔肯定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口起先下落时,第1个小球恰好到达井底,求:(1)相邻两个小球起先下落的时间间隔;(2)这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。(g取10m/s2)参考答案自主预习1.505与速度方向相反0.6545课堂探究【例题】例题分析:由h=500m和自由落体加速度,依据位移公式可干脆算出落地时间,依据运动时间,可算出第1s内位移和落下一半时间的位移。最终1s内的位移是下落总位移和前(n-1)s下落位移之差。例题解答:(1)由h=12gt2