第五节 自由落体运动 课堂探究学案
预习自检答案:1.C 2.B 3. 19.6m
【学习目标】
1. 知道物体做自由落体运动的条件。
2. 通过实验探究自由落体运动加速度的大小,建立重力加速度的概念,知道重力加速度的方向、在地球上的不同的地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8
3. 掌握自由落体运动的特点和规律。
【学习重点、难点】
自由落体运动的特点、规律及重力加速度。
【课堂探究 交流展示】
知识点一:自由落体运动
1.实验:
(1)把一张薄纸和一块橡皮从同一地点、同时释放,谁先落地?
(2)再把薄纸捏成一个小纸团,重复上述实验,谁先落地?
2.思考讨论:
(1)空气中同时下落的物体,快慢可能会不同。其原因是什么?
(2)若没有空气阻力,会有什么现象?
3.实验演示:“牛顿管”的实验
(1)将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中,让它们同时下落,观察它们下落的快慢是否相同。
(2)将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中,让它们同时下落,再观察它们下落的快慢是否相同。
(3)实验结论:
总结: 1.什么是自由落体运动?
2.物体做自由落体运动的条件是什么?
【例1】关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( CD )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.从水平飞行的飞机上释放的物体一定做自由落体运动
C.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
D.在空气中从静止开始下落的物体,当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时,可视为自由落体运动
知识点二:自由落体加速度
实验探究:
按照教材第44页的图2.5—1装置做实验,将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落,利用打点计时器记录重物的下落过程。
1.思考讨论:
(1)纸带记录了重物运动的哪些信息?
(2)如何利用纸带上的点判断重物的运动情况?
2数据处理
从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带.把开始打的第一个点标为A,随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F,测量出各点间的距离,如图2—4—6所示.计算各点的瞬时速度,绘入下图图表中,并计算加速度。
3.根据v-t图像,分析自由落体运动是一种什么性质的运动。
4.利用图像求出自由落体运动的加速度值
自由落体加速度-----重力加速度:
(1)方向
(2)大小
精确地实验发现地球上不同地方的重力加速度是不同的,但都很接近。
重力加速度用g表示,通常取g=,粗略计算中可取g=。
小结:
1.自由落体运动的性质:
2.自由落体加速度:
【例2】关于重力加速度的说法中正确的是 ( CD )
A.在同一地点,轻重不同的物体重力加速度不同
B.地球上各处的重力加速度g值都相同
C.某地重力加速度为9.8,说明物体做自由落体运动时,每经过1s速度增加9.8m/s
D.黑龙江重力加速度比广州重力加速度大
知识点三:自由落体运动的规律
1. 写出自由落体运动中的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系。
【例3】一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空气中下落了2.0,如果不考虑空气阻力,跳水者落水时的速度多大?悬崖有多高?
19.6
【课堂小结】通过本节课的学习,你获得了哪些知识?
【当堂检测】
1.以下对于自由落体运动的说法,正确的是( B )
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零
B.物体下落过程中,速度增加,加速度保持不变
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
D.物体下落过程中,速度增加,加速度减小
2.一个物体从高处自由落下,则从运动开始到达落地时间的一半时,下落高度为( B )
A. B. C. D.
3.一个做自由落体运动的物体,到达地面时的速度是,这个物体是从多高处落下的?(取g=10)
80m
【课后拓展】
1.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法
中正确的是( C )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地 D.落地时甲的速度比乙大
2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( ABC )
A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半
B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半
C.在任何相等时间内速度变化相同
D.在任何相等时间内位移变化相同
3.自由落体运动中,下列规律正确的是: ( ABC )
A.第1s末、第2s末、第3s末速度之比为1:2:3
B.前1s内、前2s内、前3s内位移之比为1:4:9
C.第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1:3:5
D.从静止下落h时速度为v,则下落总距离为2h时速度为2v
4.如果取竖直向下为正方向,下图所示的图象能正确反映自由落体运动过程的是 ( D )
5.一物体从塔顶自由落下,在到达地面之前的最后内通过的位移是25m,求塔的高度和下落的总时间。(取g=10)
45m,3s
6.离地500m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取g=10,求:
(1)小球经过多长时间落到地面?10s
(2)落下一半位移的时间?s
(3)小球落地前最后1s内的位移 95m
0.08
0.06
0.04
0.02
20
40
60
80
0
t(s)
v(cm/s)
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