自由落體運(yùn)動 高一上物理人教版（2019）必修1

第2章第4節(jié)自由落體運(yùn)動授課班級：高一七班課標(biāo)分析本節(jié)課要求通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識自由落體運(yùn)動的規(guī)律，結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)探索與科學(xué)思維的結(jié)合，對物理學(xué)發(fā)展的重要作用。1、知道物體做自由落體運(yùn)動的條件，能判斷物體是否做自由落體運(yùn)動。2、能測量自由落體加速度的大小，知道其方向。3、掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并解決相關(guān)問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)同學(xué)們，在生活中我們經(jīng)常見到各種”落體現(xiàn)象“，你能列舉幾個生活中的”落體現(xiàn)象“嗎？站在高層建筑物上，讓輕重不同的兩個物體從同一高度同時落下，你認(rèn)為哪個下落的快？平常日常觀察到的事實(shí)，如一塊石頭比一片樹葉落得快些…二千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢跟它的輕重有關(guān)，重的物體下落得快。但事實(shí)真的是這樣嗎？實(shí)驗(yàn)一：一張A4紙，一本物理書，同時從同一高度靜止釋放；實(shí)驗(yàn)三：質(zhì)量小的紙團(tuán)和質(zhì)量大的紙片,同時從同一高度靜止釋放；實(shí)驗(yàn)二：一張A4紙，一本物理書，同時將A4紙放在書的封面上靜止釋放

輕物和重物都有可能下落得快，也可能一樣快，因此物體下落的快慢與物體的輕重?zé)o關(guān)，那么物體下落的快慢到底與什么因素有關(guān)呢，請同學(xué)們大膽猜想一下？重的先落地輕的先落地同時落地小組實(shí)驗(yàn)在空氣中牛頓管實(shí)驗(yàn)在正?？臻g內(nèi)與真空中，鐵球與羽毛的運(yùn)動快慢比較正常空間中真空中實(shí)驗(yàn)條件控制實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1在正常空間內(nèi)（在空氣中）2在真空中

鐵球下落快,羽毛下落慢相同

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：下落的快慢不同是空氣阻力造成的。若沒有了空氣阻力的影響，輕的物體和重的物體下落得同樣快。

f鉛球G羽毛f羽毛G鐵球G羽毛G鐵球真空中空氣中1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，自由落體運(yùn)動。(1)v0=0;(2)只受重力作用.2.條件:這種運(yùn)動只在真空中才能發(fā)生，但在實(shí)際生活中很難實(shí)現(xiàn)。3.理想模型:(1)自由落體運(yùn)動是一種初速度為0的加速直線運(yùn)動，那么，它的加速度在下落過程中是否變化呢？

（2）如何證明一個運(yùn)動是勻加速運(yùn)動呢？

思考與討論（3）用怎樣的實(shí)驗(yàn)方案可以研究自由落體運(yùn)動性質(zhì)？用打點(diǎn)計時器來研究自由落體運(yùn)動.實(shí)驗(yàn)方案、儀器選擇、操作步驟將連著重物的紙帶，穿過打點(diǎn)計時器。紙帶在重物的作用下自由下落，根據(jù)打出的紙帶點(diǎn)的情況，分析出重物的運(yùn)動規(guī)律。

紙帶夾子重物(2)實(shí)驗(yàn)器材：電火花打點(diǎn)計時器、重錘、紙帶、鐵架臺、刻度尺數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)探究：①固定打點(diǎn)計時器，連接電路；②穿紙帶,掛重物；③接通電源，釋放重物，進(jìn)行打點(diǎn)；④關(guān)閉電源，改變重物，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分析紙帶（3）實(shí)驗(yàn)步驟(1)實(shí)驗(yàn)方案：位置編號012345時間t/s00.10.10.10.10.1v1/（m·s-1）0.991.972.953.944.92方法一：做V-T圖像(4)數(shù)據(jù)處理：t為0.1t/sv/（m.s-1）0

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2345612345v-t圖像為一條傾斜的直線，所以自由有落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)誤差：1.紙帶與打點(diǎn)計時器的摩擦2.空氣阻力的影響3.測量誤差標(biāo)記時間間隔T/s距離x/cm位移之差(xn-xn-1)cm10.120.1x2-x130.1x3-x240.1x4-x350.1x5-x460.1x6-x54.9214.8024.6334.4444.3054.139.889.839.819.869.83a(m/s2)

任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移差都相等，所以與紙帶相連的重物做勻加速直線運(yùn)動①自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。②加速度恒定(約為9.8m/s2）。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，又叫重力加速度（g）.總是豎直向下通過多種方法用實(shí)驗(yàn)測定.在地球上的不同地方g不同，一般計算中g(shù)算取9.8m/s2或10m/s22.方向：3.大?。?.定義：地點(diǎn)緯度g值北極90°9.832m/s2莫斯科55°45′9.816m/s2紐約40°46′9.803m/s2北京39°56′9.801m/s2東京35°43′9.798m/s2上海31°12′9.794m/s2武漢30°33′9.794m/s2廣州23°06′9.788m/s2赤道0°9.780m/s2問題：你能發(fā)現(xiàn)地球上不同位置g值的分布規(guī)律嗎？隨緯度升高，重力加速度增大不同地區(qū)的g值是不同的,兩極最大

自由落體運(yùn)動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。(運(yùn)動性質(zhì))因此，所有勻變速直線運(yùn)動的基本公式和推論在自由落體運(yùn)動中也可以應(yīng)用，請大家推導(dǎo)一下化簡了的自由落體運(yùn)動的公式和推論。a=gv0=0（x=h）自由落體運(yùn)動定義自由落體運(yùn)動條件自由落體運(yùn)動的公式大小方向①只受重力作用；②從靜止開始物體只有在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動重力加速度g=9.8m/s2，不同緯度大小g不同，兩極最大豎直向下一物體從離地面高H處自由下落，人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動經(jīng)過的時間叫反應(yīng)時間。我們可以采用下面的實(shí)驗(yàn)測出自己的反應(yīng)時間。請一位同學(xué)用兩個手指捏住木尺頂端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的準(zhǔn)備，但手的任何部位在開始時都不要碰到木尺。當(dāng)看到那位同學(xué)放開手時，你立即握住木尺，根據(jù)木尺下降的高度，可以算出你的反應(yīng)時間。

動手小游戲：測反應(yīng)時間課后作業(yè)①邏輯歸謬：伽利略從亞里士多德的論斷出發(fā)，通過了邏輯推理，否定了“______”的論斷②猜想與假說：伽利略猜想自由落體運(yùn)動是一種最簡單的勻變運(yùn)動，它的速度應(yīng)該是_______③數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出初速度為0的勻變速運(yùn)動的位移與所有時間的二次方成④間接驗(yàn)證：讓小球從斜面上的不同位置滾下，測出小球滾下的位移x和所用時間t.實(shí)驗(yàn)表明：小球沿斜面滾下的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動；斜面傾角一定時，小球的加速度相