1.7对自由落体运动的研究(导)—教科版高中物理必修一学案Word版含答案

1.7对自由落体运动的研究
【学习目标】1、熟悉并掌握自由落体运动的速度公式和位移公式。2、进一步理解重力加速度的含义。
3、利用自由落体运动的规律解决与之相关的问题。
【重点难点】重点：熟悉并掌握自由落体运动的速度公式和位移公式。
难点：利用自由落体运动的规律解决与之相关的问题
【自主学习】
1．绵延两千年的错误
亚里士多德根据平常观察到的落体现象得出了结论：______的物体比________的物体下落得快，这一结论在其后两千年的时间里，被人们奉为经典．
2．逻辑的力量
(1)伽利略利用逻辑推理的方法对亚里士多德的论断进行推断，得出了____________的结论，使亚里士多德的理论陷入了困境．
(2)伽利略对落体现象提出了一种新的观点：重物与轻物下落得________．
3．伽利略的科学假说与理想斜面实验
(1)伽利略猜想物体下落的过程是一个速度增大的过程，其速度与时间成________，即________，物体下落的距离与时间的平方成________，即________．
(2)伽利略的斜面实验及合理外推．让小铜球从斜槽的不同位置由静止滚下，得出小球滚下的位移x与运动时间的平方成________，即________．当倾角等于当倾角等于90°，即物体竖直下落时，位移x与运动时间的平方仍成________，即________，从而得出了落体运动的规律．
4．物体只在________作用下从________开始下落的运动叫自由落体运动，自由落体运动具有以下两个特点：
(1)做自由落体运动的物体只受________作用．但不同物体的运动快慢与________无关．
(2)自由落体运动是初速度为________的匀加速直线运动，即v0＝________，a＝________.
5．在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都____________，这个加速度叫做自由落体运动的加速度，也叫____________．自由落体加速度的方向总是____________．大小为g＝______________.重力加速度随纬度的增大而________，随高度的增大而减小．
6．自由落体运动是从________开始的，加速度等于________的匀变速直线运动，即v0＝________，a＝________.
7.自由落体运动的公式有：
(1)vt＝________；
(2)h＝________________.
【交流讨论】伽利略对自由落体运动的研究用到了哪些物理方法？
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理，阐释内涵与外延等（略）
【学以致用】
类型一、伽利略的科学思想方法
例1．伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点．这种方法在科学研究中叫(　　)
A．数学推演
B．实验验证
C．猜想与假说
D．逻辑推理
举一反三
【变式1】伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着(　　)
A．速度与时间成正比
B．速度与位移成正比
C．速度与时间的二次方成正比
D．位移与时间的二次方成正比
类型二、正确理解自由落体运动
例2、下列关于自由落体运动的说法正确的是(　　)
A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动
D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动
举一反三
【变式1】关于自由落体运动，以下说法正确的是(　　)
A．质量大的物体自由下落时下落的快
B．从水平飞行的飞机上释放的物体做自由落体运动
C．雨滴下落的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动
类型三、自由落体运动的加速度
例3、下列关于重力加速度的说法正确的是(　　)
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，一切物体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
举一反三
【变式1】关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是(　　)
A．重的物体的g值大
B．g值在地面任何地方一样大
C．g值在赤道处大于南北两极处
D．同一地点的轻重物体的g值一样大
类型四、自由落体运动的规律
例4、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2
s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10
m/s2)(　　)
A．10
m　　　B．20
m　　　
C．30
m　　　D．40
m
举一反三
【变式1】唐代诗人李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景，以三尺为一米，可估算出水落到地面的速度为(　　)
A．100
m/s
B．140
m/s
C．200
m/s
D．1
000
m/s
【变式2】屋檐定时滴出水滴，当第5滴水正欲滴下时，第1滴水刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高为1
m的窗户的上、下沿，如图教所示，g取10
m/s2，问：
(1)此屋檐离地面多少？
(2)滴水的时间间隔是多少？
参考答案
自主学习
1．重　轻
2．(1)互相矛盾　(2)同样快
3．(1)正比　v∝t　正比　h∝t2
(2)正比　x∝t2　正比　x∝t2
4．重力　静止　(1)重力　质量　(2)零　0　g
5．相等　重力加速度　竖直向下　9.8
m/s2　增大
7．静止　g　0　9.8
m/s2　(1)gt　(2)gt2
例1.
答案　C
【变式1】答案　D
例2.
答案　BD
【变式1】答案　D
例3
答案　BCD
【变式1】D
例4
答案　B
【变式1】B
【变式2】【解析】　设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T.
由x＝gt2得第二滴水的位移x2＝g(3T)2①
第三滴水的位移x3＝g(2T)2②
且x2－x3＝1
m③
由①②③式得T＝0.2
s
则屋檐高x＝g(4T)2＝3.2
m.