自由落體運動的教案范文

　　●重點與剖析

　　一、自由落體運動

　　1。定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。

　　思考：不同的物體，下落快慢是否相同？為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同？

　　在空氣中與在真空中的區別是，空氣中存在著空氣阻力。對于一些密度較小的物體，例如降落傘、羽毛、紙片等，在空氣中下落時，受到的空氣阻力影響較大;而一些密度較大的物體，如金屬球等，下落時，空氣阻力的影響就相對較小了。因此在空氣中下落時，它們的快慢就不同了。

　　在真空中，所有的物體都只受到重力，同時由靜止開始下落，都做自由落體運動，快慢相同。

　　2。不同物體的下落快慢與重力大小的關系

　　（1）有空氣阻力時，由于空氣阻力的影響，輕重不同的物體的下落快慢不同，往往是較重的物體下落得較快。

　　（2）若物體不受空氣阻力作用，盡管不同的物體質量和形狀不同，但它們下落的快慢相同。

　　3。自由落體運動的特點

　　（1）v0=0

　　（2）加速度恒定（a=g）。

　　4。自由落體運動的性質：初速度為零的勻加速直線運動。

　　二、自由落體加速度

　　1。自由落體加速度又叫重力加速度，通常用g來表示。

　　2。自由落體加速度的方向總是豎直向下。

　　3。在同一地點，一切物體的自由落體加速度都相同。

　　4。在不同地理位置處的自由落體加速度一般不同。

　　規律：赤道上物體的重力加速度最小，南（北）極處重力加速度最大;物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大。

　　三、自由落體運動的運動規律

　　因為自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。

　　1。速度公式：v=gt

　　2。位移公式：h= gt2

　　3。位移速度關系式：v2=2gh

　　4。平均速度公式： =

　　5。推論：h=gT2

　　●問題與探究

　　問題1 物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況相同嗎？你有什么假設與猜想？

　　探究思路：物體在真空中下落時，只受重力作用，不再受到空氣阻力，此時物體的加速度較大，整個下落過程運動加快。在空氣中，物體不但受重力還受空氣阻力，二者方向相反，此時物體加速度較小，整個下落過程較慢些。

　　問題2 自由落體是一種理想化模型，請你結合實例談談什么情況下，可以將物體下落的運動看成是自由落體運動。

　　探究思路：回顧第一章質點的概念，談談我們在處理物理問題時，根據研究問題的性質和需要，如何抓住問題中的主要因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復雜的問題得到簡化，進一步理解這種重要的科學研究方法。

　　問題3 地球上的不同地點，物體做自由落體運動的加速度相同嗎？

　　探究思路：地球上不同的地點，同一物體所受的重力不同，產生的重力加速度也就不同。一般來講，越靠近兩極，物體做自由落體運動的加速度就越大;離赤道越近，加速度就越小。

　　●典題與精析

　　例1 下列說法錯誤的是

　　A。從靜止開始下落的物體一定做自由落體運動

　　B。若空氣阻力不能忽略，則一定是重的物體下落得快

　　C。自由落體加速度的方向總是垂直向下

　　D。滿足速度跟時間成正比的下落運動一定是自由落體運動

　　精析：此題主要考查自由落體運動概念的理解，自由落體運動是指物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。選項A沒有說明是什么樣的物體，所受空氣阻力能否忽略不得而知;選項C中自由落體加速度的方向應為豎直向下，初速度為零的勻加速直線運動的速度都與時間成正比，但不一定是自由落體運動。

　　答案：ABCD

　　例2 小明在一次大雨后，對自家屋頂滴下的水滴進行觀察，發現基本上每滴水下落的時間為1。5 s，他由此估計出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬間的速度。你知道小明是怎樣估算的嗎？

　　精析：粗略估計時，將水滴下落看成是自由落體，g取10 m/s2，由落體運動的規律可求得。

　　答案：設水滴落地時的速度為vt，房子高度為h，則：

　　vt=gt=101。5 m/s=15 m/s

　　h= gt2= 101。52 m=11。25 m。

　　綠色通道：學習物理理論是為了指導實踐，所以在學習中要注重理論聯系實際。分析問題要從實際出發，各種因素是否對結果產生影響都應具體分析。

　　例3 一自由下落的物體最后1 s下落了25 m，則物體從多高處自由下落？（g取10 m/s2）

　　精析：本題中的物體做自由落體運動，加速度為g=10 N/kg，并且知道了物體最后1 s的位移為25 m，如果假設物體全程時間為t，全程的位移為s，該物體在前t—1 s的時間內位移就是s—25 m，由等式h= gt2和h—25= g（t—1）2就可解出h和t。

　　答案：設物體從h處下落，歷經的時間為t。則有：

　　h= gt2①

　　h—25= g（t—1）2②

　　由①②解得：h=45 m，t=3 s

　　所以，物體從離地45 m高處落下。

　　綠色通道：把物體的自由落體過程分成兩段，尋找等量關系，分別利用自由落體規律列方程，聯立求解。

　　自主廣場

　　●基礎達標

　　1。在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩石塊從同一高度處同時自由下落，則

　　A。在落地前的任一時刻，兩石塊具有相同的速度、位移和加速度

　　B。重的石塊下落得快、輕的石塊下落得慢

　　C。兩石塊在下落過程中的平均速度相等

　　D。它們在第1 s、第2 s、第3 s內下落的高度之比為1∶3∶5

　　答案：ACD

　　2。甲、乙兩球從同一高度處相隔1 s先后自由下落，則在下落過程中

　　A。兩球速度差始終不變B。兩球速度差越來越大

　　C。兩球距離始終不變D。兩球距離越來越大

　　答案：AD

　　3。物體從某一高度自由落下，到達地面時的速度與在一半高度時的速度之比是

　　A。 ∶2B。 ∶1

　　C。2∶1D。4∶1

　　答案：B

　　4。從同一高度處，先后釋放兩個重物，甲釋放一段時間后，再釋放乙，則以乙為參考系，甲的運動形式是

　　A。自由落體運動B。勻加速直線運動a

　　C。勻加速直線運動aD。勻速直線運動

　　答案：D

　　5。A物體的質量是B物體質量的5倍，A從h高處，B從2h高處同時自由落下，在落地之前，以下說法正確的是

　　A。下落1 s末，它們的速度相同

　　B。各自下落1 m時，它們的速度相同

　　C。A的加速度大于B的加速度

　　D。下落過程中同一時刻，A的速度大于B的速度

　　答案：AB

　　6。從距離地面80 m的高空自由下落一個小球，若取g=10 m/s2，求小球落地前最后1 s內的位移。

　　答案：35 m

　　●綜合發展

　　7。兩個物體用長L=9。8 m的細繩連接在一起，從同一高度以1 s的時間差先后自由下落，當繩子拉緊時，第二個物體下落的時間是多長？

　　答案：0。5 s

　　8。一只小球自屋檐自由下落，在t=0。2 s內通過高度為h=2 m的窗口，求窗口的頂端距屋檐多高？（取g=10 m/s2）

　　答案：2。28 m

　　9。如圖2—4—1所示，豎直懸掛一根長15 m的桿，在桿的下方距桿下端5 m處有一觀察點A，當桿自由下落時，從桿的下端經過A點起，試求桿全部通過A點所需的時間。

　　（g取10 m/s2）

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