《高中备考指南-物理必修1粤教版》课件-第二章 匀变速直线运动-第四节 自由落体运动

第二章

匀变速直线运动第四节

自由落体运动课前篇

预习教材课堂篇

分点突破随堂练

学以致用课后篇

课时分层训练课前篇

预习教材一、影响物体下落快慢的因素和自由落体运动1.历史上两种截然不同的观点：（1）亚里士多德的观点：重物下落得______，轻物下落得______。（2）伽利略的观点：重物与轻物下落得__________。快慢一样快2.自由落体运动的定义：物体只在________作用下从________开始下落的运动。3.自由落体运动的特点：（1）运动性质：初速度等于______的匀加速直线运动。（2）受力特点：只受________作用。重力静止零重力（3）物体下落可看作自由落体运动的条件：在实际中，物体下落时由于受到空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当作____________运动来处理。自由落体【判断正误】1.从静止开始下落的运动都可以看成自由落体运动。(

)×2.钢球在空中由静止开始自由下落可看成自由落体运动。(

)√3.质量大的物体下落时一定能看成自由落体运动。(

)×4.物体只在重力作用下的下落运动就是自由落体运动。(

)×5.自由落体运动是匀加速直线运动。(

)√二、自由落体的规律

2.影响重力加速度大小的因素：（1）在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都________。

相同竖直向下相同增大

3.自由落体运动的规律。（1）性质：自由落体运动是初速度为______，加速度为_____的__________直线运动。

零

匀加速

【判断正误】1.自由落体加速度的方向在地球上的任何位置都相同。(

)2.在同一地点，质量不同的物体，重力加速度不相同。(

)3.重力加速度的方向总是垂直地面向下。(

)4.物体越重，重力加速度越大，下落得越快。(

)××××课堂篇

分点突破知识点一

对自由落体运动的理解1.自由落体运动是一种理想化模型。这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始下落才可视为自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可以视为自由落体运动，空气中羽毛的下落不能视为自由落体运动。

例1

关于自由落体运动，下列说法正确的是(

)A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用C.被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D[解析]

自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力作用。不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，A、B项错误；被运动员推出去的铅球具有水平方向的初速度，不满足自由落体运动的条件，C项错误；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，D项正确。规律总结1.自由落体运动口诀:物体从空自由下，轻重没有快慢差，你我一个加速度，共同享受九点八（约）。2.物体在其他星球表面也可以做自由落体运动，但不同星球表面的重力加速度不同。跟踪训练（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是(

)A.一张纸片在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动B.一个钢球在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动C.在地球上某一位置，一切物体在自由落体运动中落至该位置时的加速度均相同D.轻物体和重物体的重力加速度不同BC

知识点二

自由落体运动的规律

2.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，都适用于自由落体运动。

（1）

经过多长时间小球落到地面上？

（3）

下落一半高度时的速度。

规律总结应用自由落体运动的规律时，应先确定研究对象，选定研究过程，明确物体的运动情况，结合自由落体运动规律进行求解。在遇到竖直下落的杆过“钉”或过“窗”的问题时，求过“钉”或过“窗”的速度、时间时要抓住两个要点:第一是抓住杆状物的首尾两个端点,看准用的是哪个端点，第二是画出整个过程的情景图,找对空间关系。跟踪训练

（1）

水滴下落到窗台时的速度大小；

（2）

水滴经过窗户的时间。

知识点三

测量重力加速度的方法1.打点计时器法。（1）按如图所示连接好实验装置，让重锤做自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹。

2.频闪照相法。（1）频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图所示。

（2）

由第（1）问可知，选择__________（填“方法一”或“方法二”）更合理，这样可以减少实验的________（填“系统”或“偶然”）误差。方法二偶然[解析]

方法二中6个数据全部起作用，能有效减小偶然误差。（3）

本实验误差的主要来源有__________________。（举出两条）阻力、长度测量[解析]

本实验误差的主要来源：阻力（空气阻力、振针的阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等）、长度测量、数据处理方法等。规律总结利用纸带计算重力加速度的三种方法1.计算出纸带上几个点的速度，然后根据加速度的定义式求加速度。

跟踪训练

次数120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.329.6[答案]

如图所示

知识点四

竖直上抛运动1.定义：物体具有向上的初速度，只在重力的作用下运动。

3.研究方法：分段法全程法4.竖直上抛运动的重要特性:（1）对称性时间对称物体在上升过程中经过某两点之间所用的时间与下降过程中经过该两点之间所用的时间相等速度大小对称物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反物体在上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反（2）多解性多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性。

（1）

此重物最高可上升到距地面多高处？

（2）

此重物从气球上掉下后，经多长时间落回地面？

跟踪训练

易错误区易错点一

不能正确理解自由落体运动的本质造成错解

误区警示求解自由落体运动问题，要注意自由落体运动的特点。从零时刻开始研究，是初速度为零的匀变速直线运动;从不是初始状态的某时刻开始研究，是有初速度的匀加速直线运动。还要注意研究对象是否能视为质点，是否需要考虑长度。易错点二

竖直上抛运动容易漏解

ABC

随堂练

学以致用

B

C

A

（1）

为了测量重锤下落的加速度的数值，上述仪器中必须有的是_______（填字母代号），实验是通过研究重锤做____________运动来测量重锤下落加速度的。

自由落体

点的次序123456706.012.519.326.534.142.19.72

课后篇

课时分层训练【合格考过关练】

A

2.“自由落体”演示实验过程中，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是(

)AA.时间相同，加速度相同

B.时间相同，加速度不同C.时间不同，加速度相同

D.时间不同，加速度不同

C[解析]

自由落体运动是匀加速直线运动，A项错误；满足B项叙述规律的运动是初速度为零的匀加速直线运动，但并非一定是自由落体运动，B项错误；在同一地点，自由落体的加速度是恒定的，与物体的质量无关，D项错误，C项正确。4.四个小球在离地面不同高度处同时由静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面，下图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是(

)A.&1&

B.&2&

C.&3&

D.&4&

C

B

C

BC

BC

9.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间，实验步骤如下：

0.20

（4）

写出一条能提高测量结果准确程度的建议：____________________。多次测量取平均值[解析]

建议：多次测量取平均值。【等级考提分练】

AC

11.伽利略在《两种新科学的对话》一书中，提出猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还实验验证了该猜想。某小组根据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动，实验操作步骤如下：

次数1234564.53.93.02.11.50.9908473625240（1）

该实验利用量筒中收集的水量来表示_____（填正确答案标号）。A.水箱中水的体积

B.水从水箱中流出的速度C.滑块下滑的时间

D.滑块下滑的位移C[解析]

关于初速度为零的匀变速运动，位移与时间的二次方成正比，由于水是均匀稳定地流出，水的体积和时间成正比，所以量筒中收集的水量可以间接测量时间，C项正确。

不变减小

（3）

下列说法