2.5 自由落体运动 学案

2.5自由落体运动
【学习目标】
1、用理想化的方法比较重力与空气阻力的大小，识别自由落体运动
2、通过实验探究，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
3、知道自由落体运动加速度的方向和大小，知道不同地点的重力加速度不一样
4、根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律
5、运用自由落体运动规律解决有关实际问题
重点：掌握自由落体运动的特点与规律
难点：1、知道不同地点重力加速度不同
2、运用自由落体运动规律解决实际问题
【知识回顾】
1、什么是匀变速直线运动？特点是什么？
2、匀变速直线运动有哪些规律？
【课上探究】
在生活中，常会见到物体从高处落下，一片树叶、一个苹果……当苹果和树叶同时从同一高度落下时，苹果下落的快，先着地，于是人们根据自己的生活经验，很容易得出“重的物体比轻的物体下落的快”的结论，这也是古希腊哲学家亚里士多德的观点。这个观点对吗？若用纸片代替树叶，用力搓成团再和苹果同时由同一高度释放，结果会是怎样呢？
学习活动一、探究自由落体运动的特点
实验1：纸片和硬币同时下落，实验现象是什么？
实验2：揉成团的纸片和硬币的同时下落，实验现象是什么？
思考：影响物体下落快慢的因素是什么？
猜想：什么情况下，两物体下落的可能一样快？
实验验证：真空管实验（此处可看微视频1真空管实验）
总结1：自由落体运动的特点
例1、判断下列说法正确的是（ ）
A． 初速度为零的下落运动就是自由落体运动
B．物体做自由落体运动，下落过程中的运动情况与物体的质量无关
C． 空气阻力影响物体下落的快慢
D．重的物体比轻的下落得快
学习活动二、探究自由落体运动的性质
右图为小球做自由落体运动的频闪照片，已知频闪的时间间隔为，
数据的单位是cm。（此处可看微视频2自由落体运动频闪照片）
问题1：根据右图数据计算是否相等？
问题2：判断小球做自由落体运动的性质是什么？
问题3：计算小球做自由落体运动的加速度a为多少？
问题4：自由落体运动的加速度叫做什么加速度？用什么表示？方向向哪？一般情况下，我们计算时取多少？在估算时取多少？
问题5：阅读课本47页表格思考自由落体运动的加速度在地球上的不同地区是否相同？有怎样的规律？
总结2：自由落体运动的性质
例2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）
A．同一地点轻重不同物体的g值一样大
B．重物体的g值大
C．g值在地球地面的任何地方都一样大
D．赤道处的g值小于南北两极处的g值
学习活动三、探究自由落体运动的规律
根据自由落体运动特点与性质及匀变速直线运动的规律，推导自由落体运动的规律：
例3、某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）
A．10m B．20m C．30m D．40m
【课堂练习】
1、1971年7月26号发射的阿波罗—15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员科特驾驶月球车行驶28千米，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，如图所示，出现的现象是（ ）
A．羽毛先落地，铁锤后落地
B．铁锤先落地，羽毛后落地
C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2
D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地
2、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动中，不同质量的物体运动规律相同
D．物体做自由落体运动位移与时间成正比
3、物体自由下落的总时间为5 s，g=10m/s2，则物体下落5s末的速度和下落的总高度分别为（ ）
A．25m/s，25m
B．50m/s，25m
C．25m/s，125m
D．50m/s，125m
4、一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，g=10m/s2，到达地面时的速度为（ ）
A．10m/s
B．20m/s
C．30m/s
D．40m/s
5、甲、乙两物体所受的重力之比为1 : 2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2 : l，它们各自做自由落体运动，则（ ）
A．下落过程中的加速度之比是1 : 2
B．下落过程中时间之比是1 : 2
C．落地时的速度之比是1 : 1
D．落地时的速度之比是
6.如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间t为横轴的图像，下面说法正确的是（ ）
(
O
t
甲
O
t
乙
O
t
丙
O
t
丁
)
A．图甲可能是自由落体运动的位移—时间图像
B．图乙可能是自由落体运动的加速度—时间图像
C．图丙可能是自由落体运动的速度—时间图像
D．图丁可能是匀速直线运动的速度—时间图像
7.物体从某一高度自由下落，第1 s内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地
A.1 s B.1.5 s C. s D.（-1）s
8．一个物体从高h处自由落下，其时间达到落地时间一半时，离地面的高度为 ( )
A．h B．h C． D．h
9．在一根轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两个球相继落地的时间差为△t，如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两球相继落地的时间差将会( )
A．不变 B．变大 C．变小 D．由于层高不知，无法比较
【课外拓展性实验】
测量反应时间
(
40
)从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可测人的反应时间：如图（1），甲捏住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺，若乙作握尺准备时，手指位置如图（2），而握住尺的位置如图（3），应用本节课所学知识计算乙同学的反应时间约为多少？（g取10m/s2）
参考答案：例1 BC例2A 例3 B
课堂练习：1.D 2.C 3.D 4.C 5. D 6.C 7.D 8.C 9.C
2021-2022学年高一物理学案（鲁科版2019必修一） 班级： 姓名： 学号
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