知識點：
自由落體運(yùn)動
（1）定義：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。
（2）條件：只受重力和初速率為零。（三者缺一不可！）
（3）運(yùn)動的實質(zhì)：初速率為零的勻加速直線運(yùn)動。
自由落體運(yùn)動的加速度
自由落體運(yùn)動既然為初速率為零的勻加速直線運(yùn)動，這么自由落體運(yùn)動的加速度由哪些特征呢？
（1）因為自由落體加速度是由重力形成的，所以通常我們稱作重力加速度，用g表示。（之后我們都稱作重力加速度）
（2）重力加速度是個矢量，方向與重力方向相同，仍然豎直向上。（記住：不是垂直向上！）
（3）同一地點，物體的重力加速度都相同，與物體的質(zhì)量、體積、運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，通常大小取g=9.8m/s2或g=10m/s2，題目中若無特殊說明，都按g=10m/s2進(jìn)行估算。
（4）同一地點、同一高度，任何物體的重力加速度都相同，重力加速度隨經(jīng)度的降低而減小，在兩極最大；同一地點，重力加速度隨高度降低而降低。
自由落體運(yùn)動的四個基本公式方式
學(xué)習(xí)中我們曉得，自由落體運(yùn)動是初速率為零的加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，即
=0，a=g的勻加速直線運(yùn)動。
（1）v=at??
（2）[object?Object]
?(3)v2=2gx
自由落體運(yùn)動也滿足三個結(jié)論自由落體時間公式，初速率為零的五個比列關(guān)系。
三個結(jié)論：
1、一段時間內(nèi)的平均速率，等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速率，等于這段時間內(nèi)初末速率的平均值。
2、相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移之差等于一個恒定值。
3、一段位移內(nèi)中間位置的瞬時速率自由落體時間公式，等于這段位移內(nèi)初速率的平方加末速率的平方除二開根號。
物理表達(dá)式：
初速率為零的五個比列關(guān)系：
1、速度比列（1個）
1T末、2T末、3T末……nT末瞬時速率之比
2、位移比列（2個）
1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)…nT內(nèi)的位移之比
第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)…..第n個T內(nèi)位移比：
3、時間比列（2個）
通過前X，前2X，前3X…前nx的位移所用的時間之比
通過連續(xù)相等的位移所用時間之比
視頻教學(xué)：
練習(xí)：
1.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下述說法正確的是()
A.物體豎直向上的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
B.加速度等于重力加速度的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
C.在自由落體運(yùn)動過程中,不同質(zhì)量的物體運(yùn)動規(guī)律相同
D.物體做自由落體運(yùn)動位移與時間成正比
2.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下述說法中正確的是()
A.開始下落時,速率?加速度均為零B.開始下落時,速率為零,加速度為g
C.下落過程中,速率?加速度都在減小D.下落過程中,速率減小,加速度不變
3.關(guān)于重力加速度,下述說法正確的是()
A.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率變化的大小
B.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率的快慢
C.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率變化的快慢
D.輕重物體的重力加速度不同
4.一小球從距地面h高處自由落下,則下落h/4時的速率是落地速率的()
A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5
6.一個物體從某一高度做自由落體運(yùn)動,已知它第1秒內(nèi)的位移為它最后1秒內(nèi)位移的一半,g取10m/s2,則它開始下落時距地面的高度為()
A.5mB.11.25mC.20mD.31.25m
習(xí)題：
1.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下述說法正確的是()
A.物體豎直向上的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
B.加速度等于重力加速度的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動
C.在自由落體運(yùn)動過程中,不同質(zhì)量的物體運(yùn)動規(guī)律相同
D.物體做自由落體運(yùn)動位移與時間成正比
2.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下述說法中正確的是()
A.開始下落時,速率?加速度均為零B.開始下落時,速率為零,加速度為g
C.下落過程中,速率?加速度都在減小D.下落過程中,速率減小,加速度不變
3.關(guān)于重力加速度,下述說法正確的是()
A.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率變化的大小
B.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率的快慢
C.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動速率變化的快慢
D.輕重物體的重力加速度不同
4.一小球從距地面h高處自由落下,則下落h/4時的速率是落地速率的()
A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5
5.自由下落的物體,當(dāng)它落到全程的一半和全程所用的時間之比為()
6.一個物體從某一高度做自由落體運(yùn)動,已知它第1秒內(nèi)的位移為它最后1秒內(nèi)位移的一半,g取10m/s2,則它開始下落時距地面的高度為()
A.5mB.11.25mC.20mD.31.25m
7.自由下落的物體,自起點開始依次下落三段相等位移所用時間的比是()
8.自由落體運(yùn)動的物體,下落速率v隨時間t變化的圖像如圖所示,正確的是()
9.某同事在一根不計質(zhì)量且不可伸長的細(xì)繩兩端各拴一個可視為質(zhì)點的小球,之后拿住繩子一端的小球讓繩豎直靜止在頂樓的窗戶上,由靜止釋放小球,兩小球落地的時間差為T,假如該朋友用同樣的方式從該樓四樓的窗戶上放手,讓兩小球自由下落,這么兩個小球落地的時間差將(空氣阻力不計)()
A.不變B.降低C.減少D.難以確定
10.下述關(guān)于自由落體運(yùn)動的表述中,正確的是()
A.兩個質(zhì)量不等?高度不同但同時自由下落的物體,下落過程中任何時刻的速率?加速度一定相同
B.兩個質(zhì)量不等?高度相同?先后自由下落的物體,通過任一高度處的速率?加速度一定相同
C.所有自由落體運(yùn)動,在第1s內(nèi)的位移數(shù)值上一定等于g/2
D.所有自由落體運(yùn)動的位移都與下落時間的平方成反比
11.物體做初速率為零的勻加速直線運(yùn)動,該物體通過前一半位移和通過后一半位移所用時間之比為()
12.一質(zhì)點做勻變速直線運(yùn)動,通過A點時的速率為vA,經(jīng)時間t通過B點,速率為vB,再經(jīng)過相同時間t通過C點,速率為vC,則關(guān)于物體通過B點時的速率vB和物體的加速度a的關(guān)系式正確的是()
13.一物體做勻變速直線運(yùn)動,初速率為2m/s,加速度大小為1m/s2,則經(jīng)1s以后,其末速率()
A.一定為3m/sB.一定為1m/sC.可能為1m/sD.不可能為1m/s
14.一個物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下降,經(jīng)過斜面中點時速率為2m/s,則物體抵達(dá)斜面底端時的速率為()
15.為了測出房屋的高度，讓一鐵塊從屋頂自由落下（不計空氣阻力），測出下述哪個化學(xué)就可以算出房子的高度（）
A、石塊下落地面的總時間；B、石塊落地前的瞬時速率；
C、石塊落地前最后一秒的位移；D、石塊通過最后一秒位移的時間；
16.物體做豎直上拋運(yùn)動后又落回到原出發(fā)點的過程中,下述說法正確的是()
A.上升過程中,加速度方向向下,速率方向向下
B.下落過程中,加速度方向向上,速率方向向上
C.在最低點,加速度大小為零,速率大小為零
D.到最低點后,加速度方向不變,速率方向改變
17.從豎直上升的汽球上掉下的鐵塊與同一高度由靜止釋放的鐵塊相比(不計空氣阻力),相等的量是()
A.落地的時間B.落地時的速率C.加速度D.落地過程中的位移
18.設(shè)宇航員在某行星上從高32m處自由釋放一重物,測得重物在下落最后1s內(nèi)通過的距離為14m,則該星球的重力加速度為()
A.4m/s2B.9.8m/s2C.18m/s2D.12m/s2
19.一個物體從塔頂上下落,在抵達(dá)地面前最后1s內(nèi)的位移是整個位移的9/25,求塔高.(g取9.8m/s2)
20.房檐每隔一定時間滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時,第1滴正好落到地面,而第3滴和第2滴分別坐落高1m的窗戶的上?下沿,如圖所示,問:
(1)此房檐離地多高?
(2)滴水的時間間隔是多少?
21.(1)一條鐵鏈AB長0.49m,將A端懸于天花板使它自由下垂,之后讓它自由下落,求整個鐵鏈通過懸點下方2.45m處小孔O時須要的時間是多少?
21(2).如圖所示,懸掛的直桿AB長為a,在B端下方距離為h處,有一長為b的無底圓筒CD,若將懸線割斷,求:
(1)直桿上端B穿過圓筒的時間是多少?
(2)整個直桿AB穿過圓筒的時間是多少?
講義：
學(xué)案：
課目
化學(xué)
課題
自由落體運(yùn)動
課時
1課時
教學(xué)目標(biāo)與
核心素質(zhì)
一．知識與技能
1.曉得物體做自由落體運(yùn)動的條件；
2.用過實驗探究自由落體運(yùn)動加速度的特性，了解重力加速度的大小、方向；
3.把握自由落體的規(guī)律，并能解決相關(guān)實際問題；
4.了解伽利略對自由落體運(yùn)動的是過程，領(lǐng)會伽利略的思想和技巧。
二．過程與技巧
1.通過對實驗現(xiàn)象的觀察，提升中學(xué)生對事物變化的剖析和概括能力；
2.經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗科學(xué)探究的思維方式，培養(yǎng)中學(xué)生觀察、分析、
處理實驗數(shù)據(jù)的能力。
三．情感心態(tài)與價值觀
1.感受身邊的自由落體運(yùn)動，學(xué)因而用，迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.通過研究自由落體運(yùn)動，培養(yǎng)中學(xué)生濃烈的科學(xué)興趣及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)。
3.體會前人（亞里士多德）崇尚科學(xué)、勇于探求的人格魅力，培養(yǎng)中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科學(xué)心態(tài)。推動中學(xué)生產(chǎn)生科學(xué)思想和正確的世界觀。
教學(xué)重、
難點
教學(xué)重點：1、自由落體運(yùn)動的概念及探究自由落體運(yùn)動的過程；
2、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能運(yùn)用其解決實際問題；
教學(xué)難點：1.對自由落體運(yùn)動實驗加速度的探究以及對實驗數(shù)據(jù)的自主剖析；
2.理解并運(yùn)用自由落體運(yùn)動的條件及規(guī)律解決實際問題.
教學(xué)打算
教具：多媒體講義、牛頓管、硬幣、天平、小紙片、打點計時器、刻度尺、鐵架臺、紙帶，重物（兩個質(zhì)量不同）等.
教
學(xué)
過
程
班主任活動
中學(xué)生活動
設(shè)計意圖
一．導(dǎo)出新課：
在日常生活中，我們會聽到這些現(xiàn)象：把小石頭和樹枝舉到相同高度，石頭的重量比樹根重，同時由靜止開始釋放。觀察那個先落地？
類似的現(xiàn)象在生活中還有好多，早在公元前4世紀(jì)，古埃及哲學(xué)家亞里士多德通過觀察大量物體下落的現(xiàn)象，歸納出：物體越重，下落得越快。在我們明天看來，他這個說法是否正確呢？
【教師提出問題】是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？
二．講授新課：
（1）自由落體運(yùn)動
【教師引導(dǎo)】我們可以通過實驗研究這個問題，桌上有兩張紙片（同種材料，質(zhì)量不同）觀察掉落在桌面的情況：
1.兩張紙分?jǐn)偅桓叨龋瑫r靜止釋放。
2.把質(zhì)量小的紙捏成紙團(tuán)，同一高度，同時靜止釋放。
可見，重的物體不一定下落得快，輕的物體下落不一定慢。這么是哪些誘因引起的呢？
【教師回答】正是因為有空氣阻力的影響，物體下落得才有快有慢。朋友們想想看，假如沒有空氣阻力的影響，也就是在一個沒有空氣的空間里，物體只受重力，從靜止開始下落的情況是哪些樣子呢？
【教師演示】（演示牛頓管）看，這是一根玻璃管，管中的空氣早已用抽氣機(jī)抽掉了，里面有一個金屬片和羽毛，觀察牛頓管里的羽毛和金屬片下落的快慢。
【教師引導(dǎo)】如果牛頓管里有空氣，金屬片和羽毛下落的快慢不同；把牛頓管里的空氣抽出一些，金屬片和羽毛下落的快慢就顯得接近；當(dāng)把牛頓管里的空氣幾乎全部抽出時，金屬片和羽毛下落的快慢就相同了。
實驗推論：在沒有空氣的空間里，物體下落的快慢相同
【教師提問】那么我們?nèi)缃窬蛠黻愂鲎杂陕潴w運(yùn)動
定義：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動。
特征：只受重力、v0=0
注意：當(dāng)空氣阻力的作用比較小，可以忽視不計時，從靜止開始下落的物體可視為自由落體運(yùn)動。
（2）實驗：研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律
【教師引導(dǎo)】下面我們通過實驗研究自由落體運(yùn)動的規(guī)律：
實驗器材：鐵架臺、打點計時器、紙帶、電源、夾子、導(dǎo)線、重物。
實驗原理：紙帶在重物的作用下自由下落，紙帶遭到的阻力較小，近似覺得紙帶做自由落體運(yùn)動，按照打出的紙帶點的情況，剖析出重物的運(yùn)動規(guī)律。
實驗步驟：
①把打點計時器豎直固定在鐵架臺上，紙帶一端系注重物，另一端穿過計時器。
②讓重物緊靠打點計時器，用手捏住紙帶下端，啟動打點計時器，
松手后重物自由下落，計時器在紙帶上留下一串小點，最后要關(guān)掉電源。
③仿照上面對貨車運(yùn)動的研究，檢測重物下落的加速度。
④改變重物的質(zhì)量，重復(fù)前面的實驗。
數(shù)據(jù)處理：計數(shù)點瞬時速率的求法：
用估算較確切的平均速率來取代某點的瞬時速率。
出示紙帶：
實驗推論：v-t圖象為一條傾斜的直線，所以自由有落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。
如圖所示，0、1、2……為時間間隔相等的各計數(shù)點，S1、S2、S3……為相鄰兩計數(shù)點之間的距離，若△S=S2－S1=……=C（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時間間隔的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動。（△S=aT2）
實驗偏差：
1.紙帶與打點計時器的磨擦
2.空氣阻力的影響
3.檢測偏差
（3）自由落體運(yùn)動的規(guī)律
【教師引導(dǎo)】同學(xué)們能依據(jù)我們對自由落體運(yùn)動的實驗研究的出什么運(yùn)動規(guī)律？
【教師引導(dǎo)】既然自由落體運(yùn)動是初速率為0的勻加速直線運(yùn)動。我們是不是可以按照勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推導(dǎo)入自由落體的運(yùn)動規(guī)律？
勻變速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動規(guī)律
【教師引導(dǎo)提問】物體在自由落體運(yùn)動中的加速度稱作自由落體加速度，也叫重力加速度。
豎直向上，一般用g表示。能求出自由落體運(yùn)動的加速度嗎?
（1）我們一般用g來表示自由落體加速度，也叫重力加速度，數(shù)值近似為
，重力加速度的方向總是豎直向上的。在實驗中，假如要獲得更精確的數(shù)據(jù)，還可以用頻閃拍照來檢測。
（2）月球上不同的地方，g取值不同。從赤道到兩極，g逐步減小。同一地點g值相同。
（3）既然自由落體運(yùn)動是初速為零的勻加速直線運(yùn)動，這么其運(yùn)動規(guī)律與通常規(guī)律類似：
不同的物體在同一地點，從相同高度同時自由下落的物體，同時抵達(dá)地面，依照
，則它們的加速度是相同的。
【教師引導(dǎo)】伽利略對自由落體運(yùn)動的研究：
認(rèn)真閱讀課本，了解伽利略對自由落體運(yùn)動的研究過程
出示圖片：伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動的實驗
斜面的夾角減小到90°，這時小球的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動，這時小球依然會保持勻加速運(yùn)動的性質(zhì)，并且所有物體下落時的加速度都是一樣的！
三．課堂練習(xí)：
1、關(guān)于自由落體運(yùn)動，下述說法正確的是()
A、物體豎直向上的運(yùn)動一定是自由落體運(yùn)動
B、不同的物體做自由落體運(yùn)動，它們的運(yùn)動規(guī)律是不同的
C、物體只有在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動
D、自由落體運(yùn)動的加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)
答案：CD
2、伽利略曾通過做“銅球沿斜面運(yùn)動的實驗”來研究自由落體運(yùn)動.關(guān)于該實驗的相關(guān)描述正確的是()
A.質(zhì)量大的銅球沿斜面向上運(yùn)動的加速度比質(zhì)量小的銅球大B.銅球沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,加速度與斜面夾角有關(guān),而與銅球的質(zhì)量無關(guān)C.銅球在斜面上的運(yùn)動與自由落體運(yùn)動完全相同D.通過做"銅球沿斜面運(yùn)動的實驗"不可能了解到自由落體運(yùn)動的特征
答案：B
3、如果從高樓相隔ls先后釋放兩個相同材料制成的小球，假定小球做自由落體運(yùn)動，則它們在空中各個時刻()
A.兩球的距離仍然保持不變
B.兩球的距離越來越小
C.兩球的距離先越來越小，后越來越大
D.兩球的距離越來越大
答案：D
4、三峽瀑布坐落湖南省衡陽市曉峰旅游公園中、該公園中大瀑布中的水從頂端落至地面的過程用時約3s，若將此運(yùn)動視為自由落體運(yùn)動，重力加速度g=10m/s2，則該大瀑布的高度約為（）
A．30mB．45m
C．55mD．60m
答案：B
5、一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動實驗，讓一個質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是————。
答案：36m
中學(xué)生思索討論
中學(xué)生推測：空氣阻力？
中學(xué)生思索
中學(xué)生觀察實驗說一說看見的實驗現(xiàn)象和實驗推論
中學(xué)生回答對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識，并給出一個定性的說法
中學(xué)生按照班主任引導(dǎo)進(jìn)行實驗
中學(xué)生進(jìn)行實驗步驟
中學(xué)生觀察紙帶并估算瞬時速率，之后畫出圖象，
把握對紙帶的處理方式
中學(xué)生積極推測回答
中學(xué)生把握自由落體運(yùn)動是初速率為0的勻加速直線運(yùn)動，并說出自由落體運(yùn)動的規(guī)律
中學(xué)生了解重力加速度，并對g取值的不同和規(guī)律有一定的認(rèn)知
中學(xué)生練習(xí)
了解常見的物體下落的現(xiàn)象
把握一定的歷史史實，學(xué)會一些基本的推理方式，初步養(yǎng)成置疑的習(xí)慣，迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
鍛練中學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及總結(jié)能力
了解實驗實驗過程
培養(yǎng)中學(xué)生借助化學(xué)語言，歸納總結(jié)規(guī)律的能力。
了解自由落體運(yùn)動打紙帶的方式
理解把握自由落體運(yùn)動的加速度是一個定值（在同一地點）。引導(dǎo)中學(xué)生學(xué)會剖析數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)規(guī)律。
鞏固本節(jié)知識
板書設(shè)計
§２.4自由落體運(yùn)動
一、自由落體運(yùn)動
物體只在重力作用下，從靜止開始下落的勻加速度直線運(yùn)動稱作自由落體運(yùn)動。
二、自由落體加速度
定義：物體在自由落體運(yùn)動中的加速度稱作自由落體加速度，也稱作重力加速度。
符號：g方向：豎直向上
大小：通常g=9.8m/s2,簡略估算g=10m/s2，同一地點g值不變，g值隨經(jīng)度的降低而減小。
三、自由落體運(yùn)動規(guī)律
教學(xué)雜記
引導(dǎo)中學(xué)生對本節(jié)多學(xué)知識進(jìn)行自主交流探究，按照中學(xué)生敘述，查漏補(bǔ)缺，并有針對性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。
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