2014年秋高中物理必修一（新人教版）：第二章第5节自由落体运动课时学案

第5节 自由落体运动
1.理解自由落体运动，知道它是初速度为0的匀加速直线运动。
2.明确物体做自由落体运动的条件。
3.理解重力加速度的含义，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小略有不同。
4.掌握自由落体运动的特点及规律。
1.自由落体运动的特点： 。
2.一切物体自由下落的加速度都相同，叫 加速度，通常用 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 表示，它的方向 ，地球表面上不同的地方，重力加速度的值略有不同。
3.自由落体运动的规律：
(1)速度公式 ;
(2)位移公式 ;
(3)速度—位移公式 。
1.(单选)甲、乙两个小物体，甲的重力是乙的3倍，它们从同一地点同一高度处同时自由下落，则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先着地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地
D.无法确定谁先着地
2.(单选)自由落体运动是( )
A.物体不受任何作用力的运动
B.物体在真空中的运动
C.加速度为 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的竖直下落运动
D.初速度为0，加速度为的竖直下落运动
3.(单选)关于自由落体运动和自由落体加速度，下列说法错误的是( )
A.重力加速度 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 是标量，只有大小，没有方向，通常取9.8
B.在地面上的不同地方， QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 的大小不同，但相差不大
C.地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D.自由落体运动的初速度为0
4.(单选)如图2-5-1所示的各图像能正确反映自由落体运动过程的是( )
A B C D
图2-5-1
现在我们来研究挂在细线下的小球(图2-5-2)，小球是静止的，它受几个力？现在我们把细线剪断，那么小球受几个力？它将怎样运动？
一、自由落体运动
1.在现实生活中，不同物体的下落快慢在不 ( http: / / www.21cnjy.com )少情况下是不同的。从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶由同一高度同时下落但不能同时落地。重的物体一定下落得快吗？
猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗？
合作探究：取两枚相同的硬币和两张与硬币表面 ( http: / / www.21cnjy.com )面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落的快慢情况。
(1)从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，观察谁下落得快。
(2)两张完全相同的纸片，将其中一张揉成纸团从同一高度同时释放，观察谁下落得快。
(3)一块面积较大的硬纸板和一张小纸团(纸板比纸团重)，从同一高度同时释放它们，观察谁下落得快。
结论：
2.在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢一样吗？
演示：“牛顿管”的实验
结论：
3.(1)什么叫自由落体运动？
(2)自由落体运动的条件如何？
4.自由落体运动是由静止开始的运动，是加速运动，速度的变化规律如何？
阅读教材第44页“实验”总结利用打点计时器探究自由落体运动规律的实验步骤;分析打点计时器打出的纸带思考以下问题。
(1)自由落体运动的轨迹是怎样的？
(2)重物做自由落体运动的过程中，其速度有没有发生变化？
(3)有的同学从实验结果中得出，有的同学得出，你的结论又如何呢？
(4)连续相等时间间隔内的位移之差有怎样的关系？
总结：自由落体运动的性质：
二、自由落体加速度
1.自由落体加速度的特点和方向。
2.利用探究自由落体运动打出的纸带如何求出其加速度？
3.阅读教材第44页一些地点的重力加速度表，总结重力加速度随纬度变化而变化的规律。
总结：自由落体运动的规律：
例1 实验室备有下列仪器：
A.长度为1 m、分度值为1 mm的刻度尺;
B.长度为1 m、分度值为1 dm的刻度尺;
C.秒表;
D.打点计时器;
E.低压交流电源(50 Hz);
F.低压直流电源;
G.天平。
为了测量重物下落的加速度的数值，上述仪器中 ( http: / / www.21cnjy.com )必须有的是 (填字母代号)，实验是通过研究重物做 运动来测量重物下落加速度的。
把重物固定在纸带下端，让纸 ( http: / / www.21cnjy.com )带穿过打点计时器，当重物自由下落时，打点计时器在纸带上打出一系列的点，取连续清晰的7个点，用刻度尺测出第2、3、4、5、6、7各点与第1点的距离h如下表所示。
点的序号 1 2 3 4 5 6 7
距离h/cm 0 6.0 12.5 19.3 26.5 34.1 42.1
请用这些数据求出重力加速度的测量值 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) = 。
4.根据匀变速直线运动的规律写出自由落体运动的速度公式、位移公式、速度与位移的关系式。
例2 如图2-5-3所示，一条铁链长为 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) =0.5 m，它从竖直悬挂位置自由下落后，整条铁链通过悬点下方2.5 m的小孔 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 需多长时间？(取10 )
5.阅读教材第45页“做一做 看看你反应的快慢”，回答下列问题。
(1)若测出某同学捏住直尺时，直尺下落的高度为10 cm，那么这位同学的反应时间是多少？
(2)在上课时，教师用这种方法测量同学 ( http: / / www.21cnjy.com )们的反应时间，但同学刚把尺子捏住，教师马上就说出该同学的反应时间，也没见他怎样计算，你知道老师是怎样做到的吗？
例3 利用水滴下落可以测出当地的重力加速度 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 。调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一滴水碰到盘子时恰好有另一滴水从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子的高度，再用秒表测时间，以第一滴水离开水龙头开始计时，到第 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 滴水落在盘中，共用时间为，则当地的重力加速度为多大？
1.(多选)有甲、乙两物体，甲物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处同时自由落下(假设H足够大)。下列说法中正确的是( )
A.两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大
B.下落1 s末，它们的速度相等
C.各自下落1 m它们的速度相等
D.下落过程中甲的加速度比乙的大
2.(单选)物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )
A.∶2 B.∶1 C.2∶1 D.4∶1
3.(单选)从发现情况到采取相应行 ( http: / / www.21cnjy.com )动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图2-5-4(a)所示，甲握住尺的上端，乙在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺，若乙做握尺准备时，手指位置如图(b)所示，而握住尺时的位置如图(c)所示，由此测得乙同学的反应时间最接近( )
A.2.0 s B.0.30 s C.0.10 s D.0.04 s
1.重力加速度 QUOTE http://www.21cnjy.com/ ( http: / / www.21cnjy.com ) 与物体的质量和运动状态有何关系？
2.两个物体先后从同一高度自由下落，两物体的速度差和位移差怎样变化？
自我检测参考答案
1.C 2.D 3.A 4.C
图2-5-2
图2-5-3
图2-5-4