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高一物理导学案
2.4 自由落体运动
一、学习目标：
1 ．知道自由落体运动的概念及物体做自由落体运动的条件．(重点)
2．理解自由落体运动加速度的特点，知道重力加速度的大小、方向．(重点＋难点)
3．掌握自由落体运动的规律，并能解决相关问题．(重点＋难点)
4．了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想.
二、自主预习：
自由落体运动
1．定义：物体只在 重力 作用下从 静止 开始下落的运动．
2．特点 (1)运动特点：初速度等于 0 的匀加速直线运动．
(2)受力特点：只受 重力 作用．
自由落体加速度
1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 恒定 ，叫作自由落体加速度，也叫
2．方向： 竖直向下 ．
3．大小： 9.8 m/s2 ．
自由落体运动的规律
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且加速度为重力加速度g.自由落体的速度、位移与时间的关系式为： .
三、探究思考：
1、在有空气的玻璃管中，让其从静止开始下落，金属片比羽毛下落得快；在抽掉空气的玻璃管中，让其从静止开始下落，金属片和羽毛下落快慢相同．
(1)为什么有空气时下落快慢不相同？真空时下落快慢相同？
(2)经过计算，真空下落时物体的加速度为9.8 m/s2， 该物体的做什么运动？
（3）真空状态地球上真是存在吗？
2、回顾一下初中学习的重力（大小、方向），物体是仅在重力作用下运动的，那思考重力加速度的方向如何？在地球上任何地方重力加速度都相同吗？
标准值：g = 9.8 m/s2
地点 纬度 g
赤道 0 9.780
北京 40 9.801
北极 90 9.832
3、类比自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律自由落体运动规律
知识精讲：
1．自由落体运动
(1)条件：①初速度为零 ②只受重力．
(2)运动性质：是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动．
(3)v－t图像：是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，斜率k＝g.
2．自由落体加速度(重力加速度)
(1)方向：总是竖直向下．
(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同． g＝9.8 m/s2
②大小与在地球上的纬度以及距地面的高度有关：
与纬度 的关系 在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别很小
与高度 的关系 在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小．但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变
3．自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律自由落体运动规律
检测练习：
1、判断正误
(1)竖直下落的运动就是自由落体运动．( 错 )
(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( 错 )
(3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动．( 错 )
(4)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动．( 对 )
(5)重力加速度的方向总是垂直向下．( 错 )
(6)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.( 错 )
2、关于自由落体运动，下列说法正确的是( B )
A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动
B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动
C．一个棉花团由静止开始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
3、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是( B )
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
4、关于自由落体运动，下列说法正确的是( D )
A．质量大的物体自由下落时的加速度大
B．雨滴下落的过程是自由落体运动
C．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
D．从二楼阳台由静止释放的石块，可近似看作自由落体运动
5、一物体做自由落体运动，落地时速度是30 m/s(g取10 m/s2)．问：
(1)物体下落到地面所需时间？ 3S
(2)物体开始下落时的高度？ 45m
(3)物体在最后1 s内下落的高度？ 25m
课后练习：
1．在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是( C )
2．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是( BCD )
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
B．在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差别不大
C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的
D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小
3．质量为m的物体从高为x处自由下落，开始的用时为t，则( A )
A．物体落地所用的时间为t B．物体落地所用的时间为3t
C．物体落地时的速度为6gt D．物体落地时的速度为3gt
4．(多选)物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2)，则下列选项中正确的是( AC )
A．物体运动3 s后落地
B．物体落地时的速度大小为20 m/s
C．物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
5. 从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力）?（???BC??）?
A．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s??
B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m??
C．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定??
D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定
6、不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从同一高度自由下落，则两者（????A????）?
①在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度；
②在下落这段时间内平均速度相等；
③在1?s内、2?s内、第3?s内位移之比为1∶4∶9；
④重的石块落得快，轻的石块落得慢。??
A、只有①②正确??????????????B．只有①②③正确?? C．只有②③④正确??????????D．①②③④都正确?
7、某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点15米处所经历的时间是(不计阻力,g取10m/s2 ) ( ACD )
A. 1s B. 2s C. 3s D.2+
8、关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( AC )
A.上升过程和下落过程加速度大小相等,方向相同
B.上升过程和下落过程加速度大小相等,方向相反
C.在最高点物体速度为零,加速度不为零
D.在最高点物体速度为零,加速度为零
课外阅读：课本48-49页
思考：伽利略研究问题的方法？
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(共14张PPT)
匀变速直线运动的研究
第二章
第4节 自由落体运动
1．知道自由落体运动的概念及物体做自由落体运动的条件．(重点)
2．理解自由落体运动加速度的特点，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的大小、方向．(重点＋难点)
3．掌握自由落体运动的规律，并能解决相关问题．(重点＋难点)
4．了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想.
一、自由落体运动
1．定义
物体只在______作用下从_________开始下落的运动．
2．特点
(1)运动特点：初速度等于_______的匀加速直线运动．
(2)受力特点：只受_________作用．
静止
零
重力
重力
二、自由落体加速度
1．定义
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都_________，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫_______________.
2．方向
竖直向下．
3．大小
在地球上同一个地点，重力加速度的值固定_________，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有_________.在粗略计算中，可以取g＝10 m/s2，如果没有特殊说明，按g＝9.8 m/s2进行计算．
相同
重力加速度
不变
不同
4．自由落体运动的规律
自由落体运动是初速度为0的_______________运动，且加速度为_________________. 自由落体的速度、位移与时间的关系式为：
v＝_________
x＝_____________
匀加速直线
重力加速度g
gt
1、在有空气的玻璃管中，让其从静止开始下落，金属片比羽毛下落得快；在抽掉空气的玻璃管中，让其从静止开始下落，金属片和羽毛下落快慢相同．
(1)为什么有空气时下落快慢不相同？真空时下落快慢相同？
(2)经过计算，真空下落时物体的加速度为9.8 m/s2， 该物体的做什么运动？
(3)真空状态地球上真是存在吗？
2、回顾一下初中学习的重力（大小、方向），物体是仅在重力作用下运动的，那思考重力加速度的方向如何？在地球上任何地方重力加速度都相同吗？
标准值：g = 9.8 m/s2
地点 纬度 g
赤道 0 9.780
北京 40 9.801
北极 90 9.832
1．自由落体运动
(1)条件：①初速度为零 ②只受重力．
(2)运动性质：是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动．
(3)v－t图像：是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，斜率k＝g.
2．自由落体加速度(重力加速度)
(1)方向：总是竖直向下．
(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．
②大小与在地球上的纬度以及距地面的高度有关：
与纬度
的关系 在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别很小
与高度
的关系 在地面上的同一地点，重力加速度随高度的增加而减小．但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变
1．判断正误
(1)竖直下落的运动就是自由落体运动． ( )
(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动． ( )
(3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动． ( )
(4)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动． ( )
(5)重力加速度的方向总是垂直向下． ( )
(6)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2. ( )
×
×
×
√
×
×
2、关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动
B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动
C．一个棉花团由静止开始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
3、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是( )
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
4、关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A．质量大的物体自由下落时的加速度大
B．雨滴下落的过程是自由落体运动
C．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
D．从二楼阳台由静止释放的石块，可近似看作自由落体运动
B
B
D
5、一物体做自由落体运动，落地时速度是30 m/s(g取10 m/s2)．问：
(1)物体下落到地面所需时间？
(2)物体开始下落时的高度？
(3)物体在最后1 s内下落的高度？
谢谢观看！
