落体的教案

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2026-02-13教案

请欣赏落体的教案(精选8篇),由笔构网整理,希望能够帮助到大家。

落体的教案 篇1

教学目标

知识目标

1、知道什么是自由落体运动。

2、知道什么是重力加速度,知道重力加速度的方向和通常的取值。

3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题。

能力目标

调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述。

教学建议

教材分析

教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理,没有另外给出自由落体运动的公式,这体现了物理学从简单问题入手,用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时,给出了频闪照相机的照片,但没有作定量的详细分析,只要求从图上看出物体越落越快,物体作加速运动即可。教材为了简便,援引伽利略的研究结果,直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重力加速度的讲述,也比较适合学生的思维习惯,根据实验在同一地点,从同一高度同时自由下落的物体,同时到达地面的事实。由知它们的加速度必相同,所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析。

教法建议

可以按照教材安排的顺序,在讲解的同时,通过实验,边讲边议,如果学生条件许可,可采取讨论式的教法。

教学设计示例

教学重点:认识自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动,并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题。

教学难点:自由落体运动中不同物体下落的加速度都为。

主要设计:

一、自由落体运动

[方案一]

1、思考与讨论:

(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?

(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)

(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)

2、分析引导:

(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂,(教师指出)

(2)演示:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落的现象。

(3)提问:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?

(4)演示:按教材要求做“牛顿管”实验。

3、分析与小结:

(1)分析“牛顿管”实验的特点,引出自由落体运动的定义。

(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”

(3)分析频闪效果,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

[方案二]

1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动,即物体下落的运动,问学生:重的物体下落快还是轻的物体下落的快?

2、启发学生回想所见过物体的下落运动,有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)

3、提问:怎样从理论上说明重的`物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理,认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论。

4、提问:为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到:空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂。

5、教师问:我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂,因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况。指出可根据实验来研究。

6、演示:“牛顿管实验”让学生得出结论:没有空气阻力,只有重力作用时,轻重不同的物体下落快慢相同。

7、教师小结:物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动,轻重不同的物体自由下落快慢相同。

8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”,总结特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

二、自由落体加速度:

1、分析引导:在同一地点,从同一高度同时下落的物体,下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的。可知:这些初速度为零的匀加速运动,在相同时间里发生了相等的位移,由知,它们的加速度必相同。

2、让学生看书,记住重力加速度的方向,了解一些地区的重力加速度的数值。

3、让学生根据匀变速运动的公式,推导出自由落体运动的公式:

若学生基础较好,可根据自由落体频闪照片,用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度。

探究活动

滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头,测出几滴水落到盘中的总时间t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度。请思考:为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做,计算一下,当地的重力加速度。

落体的教案 篇2

活动目标

1、引起幼儿对落体现象的兴趣,激发幼儿的探索欲望。

2、初步尝试记录。

3、培养幼儿对事物的好奇心,乐于大胆探究和实验。

4、愿意大胆尝试,并与同伴分享自己的心得。

5、激发幼儿对科学活动的兴趣。

活动准备

1、已玩过落体游戏。

2、羽毛、塑料积木、纸条、树叶、若干。

3、五张记录表。

活动过程

1、出示准备好的材料,引起幼儿兴趣。

2、操作落体进行感性探索。

①请幼儿选择一样物体玩一玩,观察这个物体落下来的情景。

②进行讨论。请个别幼儿描述自己所玩物体,并计录落下来的样子,用动作表示。

3、尝试用“画”的方法记录。

①请一位幼儿选择一样物体,先观察它落下来的样子,再尝试用画画的方式记录。

②让幼儿试试其余物体,相互交流,观察同伴物体下落时的有趣现象,并尝试记录同伴的物体飘落。

③逐一出示记录表,请个别幼儿说说自己记录的是哪一种物体,它落下来的样子是怎样的

4、集体交流

活动延伸

玩一些落体游戏,如“托气球游戏”“吹鸡毛游戏”等,启发幼儿观察自由落体运动现象,并想办法吹起下落的鸡毛,托起下落的气球。

活动反思

活动设计适合幼儿年龄,幼儿参与的兴趣很高,目标基本完成,户外活动时,看到孩子们喜欢去接飘落下的树叶,我就设计了这个探究自由落体运动现象活动,希望能引起孩子们对探索落体运动的兴趣,在活动中眼里和心里更多的装的是教案,希望完成的更完美,自然就有些忽视孩子的需要,用动作来表现物体飘落下来的样子是怎样的.则更吸引幼儿,延伸活动幼儿都有意犹未尽的感觉,应把延伸活动都当成活动重点,小班幼儿的讨论有些模式化,讨论时有五名幼儿的参于性不高,肢体语言的交流更符合小班幼儿的年龄特点,做起动作来,这几名幼儿很投入,用动作伴随语言补充语言,动作表演更热烈一些,表达更形象、更丰富,要求他们说就有些冷场,动作的表现说明他们的感受很正确,语言的引导要适合他们。

落体的教案 篇3

多媒体课件、牛顿管、小纸片、打点计时器、铁架台、纸带、质量不同的重物等。

落体的教案 篇4

一、 教学目标

1、知识与技能

理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,知道地球上不同地方,重力加速度大小不同。

掌握自由落体运动规律。

2、过程与方法

由学生自主进行实验探究,通过打点计时器记录下运动的信息,定量地测定自由下落的加速度。

培养学生学会分析数据,利用实验引导学生进行观察、思考、讨论和交流。

3、情感态度与价值观

调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表达能力。

培养学生的团结协作精神,敢于提出自己的见解。

1、自由落体运动的`概念及探究自由落体运动的过程。

2、掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。

理解自由落体运动条件及规律解决实际问题。

自由落体运动是自然界中广泛存在的自由下落运动的理想化模型,有其广泛性和特殊性。对自由落体运动进行深入具体的研究有利于学生更深刻地理解匀变速运动的规律。本节教材通过实验探究的方式得到自由落体运动概念和规律。基于教材特点,本教案设计“以人为本”,突出探究的重要性,让学生能力得到提升,体现物理教育在个性品质、好奇求知、质疑创新等方面的价值导向。

本课总体设计思想是:课堂通过简单易行的实验探究,寻找论据,经历交流实验结果和学生分析、讨论,让学生体会物体下落快慢与物体质量无关。通过“牛顿管”实验,打点计时器实验研究规律,在科学过程展示中推出学科知识,渗透科学思想方法,借助多媒体课件播放、实验探究及教师解说,着力于撼动青年学生崇尚科学的情感,弘扬浓厚的物理课程文化。

落体的教案 篇5

一、教学任务分析

《自由落体运动》是匀变速直线运动规律在实际中的一个具体应用。重点放在科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上,对改变学生学习方式来说具有重要的意义。

学习本节内容所需准备的知识和技能主要有:(1)匀变速直线运动的规律;(2)会用dis实验测量匀加速直线运动的加速度。

将自由落体运动的内容分成若干个子课题,学生分组,并认领探究的课题。

通过子课题1引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关,得出自由落体运动的定义;

通过子课题2和专题3得出自由落体运动的性质和重力加速度。

通过实例分析,掌握自由落体的规律,解决生活实际中的简单问题。

本节内容采用学习包的形式编写,目的在于改变传统的教与学的方式,在教师指导下,学生通过自主活动,做到“资料自己找,实验自己做,问题自己答,小结自己写,效果自己评”,在探究活动中体验合作探究的学习过程、认识研究性学习的特点,感悟科学方法的应用和科学态度对探究的成功的重要作用,为今后的持续发展奠定基础。

二、教学目标

1、知识与技能

(1)知道自由落体运动的定义。

(2)理解自由落体运动的性质。

(3)知道自由落体运动的实际意义。

(4)知道重力加速度的大小、方向和单位以及不同地点重力加速度略有不同。

(5)掌握自由落体运动的规律,能用规律解决生活实际中的简单问题。

2、过程与方法

(1)在探究自由落体运动的过程中,通过小组成员间分工合作,获取、搜集、处理、表达信息的过程,感受科学探究的一般过程和方法。

(2)在运用网络、多媒体和dis等手段进行探究活动的过程中,感受信息技术对探究活动的支撑作用。

(3)通过对自由落体运动实际意义的分析,认识理想模型这一科学方法。

(4)通过用频闪照片研究落体运动的性质、实验测量自由落体的加速度以及不同地方重力加速度大小的比较等过程,经历动手实验、观察、数据处理分析等研究过程。

3、情感、态度与价值观

(1)通过对落体运动快慢争论的物理学史介绍,领略伽利略对科学严谨执着的态度和敢于对前人,尤其是权威大胆质疑的精神,激发探究的兴趣和欲望。

(2)通过对伽利略落体运动研究过程的物理学史介绍,体验和学习“提出假设-数学推理-实验验证”的科学方法,感悟科学方法在人类认识自然和应用中的作用。

(3)通过小组成员间根据子课题研究内容,明确各自担任的角色和任务,在探究的过程,体验具体分工、合作的愉悦和经验,增强责任感,乐于与人合作,并善于与人合作。

三、教学重点和难点

重点:

(1)物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关。

(2)自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。

难点:自由落体运动的规律及其应用。

四、教学资源

1、器材:五分硬币和纸片、钱毛管和抽气机、频闪照片、dis多种传感器、书签、反应时间尺、计算器、其他器材等。

2、internet 网络、图书资料等。

3、自制课件。

五、教学设计思路

本设计的内容主要包括四个方面:一是自由落体运动的定义;二是自由落体运动的.性质;三是测量自由落体运动的加速度;四是自由落体运动的规律及其应用。

本设计的基本思路是:学生组成小组,在教师的指导下根据总课题自由落体运动提出系列性问题或子课题,然后通过学生自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题,最后进行小结、交流和评价。

本设计要突出的重点是:物体自由下落的快慢与物体所受的重力无关;自由落体运动的性质是初速为零的匀加速直线运动,加速度是g 。

方法是:通过专题1,纸片和硬币实验、钱毛管实验、月球实验介绍、亚里士多德和伽利略关于落体运动快慢的争论的介绍,引出物体自由下落的快慢与物体所受重力无关;通过专题2和专题3,让学生通过初步观察、提出猜想、设计方案、实验验证等过程得出自由落体运动的性质是初速为零的匀变速直线运动,加速度是g 。

本设计要突破的难点是:自由落体运动的规律及其应用。

方法是:通过制作反应时间尺测量反应时间和滴水法测重力加速度等实例分析,掌握用规律解决生活实际中的简单问题。

本设计重视概念和规律的形成过程以及伴随这一形成过程的科学方法和物理学史的教育,着重培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及观察、分析、推理的能力。

完成本设计的教学任务需2~3课时。

六、教学流程

1、教学流程图

2、流程图说明

情景实验和设问

通过演示实验,以“马路边夹钱骗术”创设情景,指出落体运动是生活中常见的一种运动,提出“落体运动具有怎样的性质和规律”的问题,激发学生的兴趣和探究欲望。

活动i和活动ii学生分组和探索研究

通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。学生在课前利用网络资源和书籍资料,自主研究、制定课题计划书和进度表,并将搜集到的资料汇总、分析、整合,初步做成ppt 、网页、作品等形式。然后,小组内部进行交流和观看成果,进一步修改和完善课件或作品。

活动iii子课题展示

通过学生分组展示和交流研究成果,得出自由落体运动的定义、运动性质和重力加速度,引入理想模型、“提出假设-数学推理-实验验证”等物理思想和科学方法。

活动iv师生评价

由教师和学生组成课题评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见,评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。

活动v 、活动vi和活动vii自由落体运动的规律及其应用

通过“大家谈”的方式,让学生小结自由落体规律。然后,教师通过实例1和实例2的分析,进一步理解自由落体运动的规律在实际生活中的应用。

问题设计方案

通过设置课后思考题,鼓励学生制作反应尺测量反应时间,测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间跟哪些因素有关,实现“带着问题进课堂、带着问题出课堂”的教学设计意图。

七、教学案例

(一)课前准备

1、学生方面所做的准备

学生分组:以自愿结合为原则,每4~6人分为一组。

角色和任务分工:根据自身的特点,学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。每组可设资料搜集员,整理员、展示员,实验员、制作发明员、组长(兼)等。

课题选题:包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力,可以提供一系列可操作的课题供学生选择,也可以由学生自主选择有兴趣、能操作的课题,然后填写选题意向表。“

其他课题:需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。

2、教师方面所做的准备

创设学习的情境:从本节课的生活背景出发,激发学生学习自由落体运动的兴趣。

编写课前导学:学生自主学习应考虑时间的合理性,高中生课后作业较多,为了让学生有宽裕的课前自主时间,开展研究性学习。教师应根据具体要求,编写了“课前导学”,在“课前导学”中为学生提供了学法指导,针对所学内容,提供一些相关的学习方法(尽量实用、丰富些)让学生参考,重在引导学生围绕重点、难点展开思考,发现疑点,提高学习效率。

教师搜集选题意向表:按照学生的意向分组,最后宣布分组名单。

各课题组制定研究方案,自主开展研究活动:鼓励学生把发现的问题和别人交流讨论,并认真填写研究过程的记录表格。教师可指导学生利用工具书,网络、图书馆等辅助手段去解决问题(学会搜集信息,与人的终身学习休戚相关)。实再解决不了的(包括学生课前自学时发现的其它问题),由每组的组长把问题反馈给教师,然后汇总给课代表(作简单统计),再反馈给任科老师。通过反馈,让每个学生都有机会畅所欲言,尊重其权利。

成立课题评审团:由每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团,一方面对学生开题研究方案进行评审,另一方面以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。

(二)主要教学过程

1、学生分组交流各自专题的研究结果(以下课题供参考)

子课题1:关于落体运动快慢的争论

问题:轻重不同的物体下落快慢相同吗?

实验:

a.纸片和硬币。

b.纸片揉成团和硬币。

c.钱毛管实验。

d.月球实验介绍。

e.物理学史:介绍亚里士多德的落体理论和伽利略的巧妙反驳。

小结:物体下落的快慢与物体本身所受重力大小无关,从而得出自由落体的定义。

教师进一步指出:

(1)自由的含义:不受空气阻力的作用。

(2)自由落体运动的条件:初速为0(从静止开始下落),只受重力作用。

(3)实际意义:在处理实际问题时,如果落体运动的物体所受的空气阻力与所受的重力相比很小可以忽略,则可以看成是自由落体运动。这种为了突出问题的本质,采取抓住事物的主要因素,忽略次要因素的方法成为理想模型法。

子课题2:自由落体运动性质的研究

初步观察落体运动的特点:得出其是初速为0的加速运动。

提出猜想:自由落体运动是初速为0的匀加速运动吗?

设计方案。

实验验证。

展示自由落体运动的频闪照片,介绍研究方法。

物理学史:介绍伽利略对落体运动性质的研究过程(提出假设-数学推理-斜面实验)。

小结:自由落体运动是初速为0的匀加速运动。

子课题3:测量自由落体运动的加速度

(1)重力加速度的定义:教师可指出当我们学完牛顿第二定律后,再回过头来推导为什么自由落体运动的加速度是g 。

(2)方向:竖直向下。

(3)大小:设计方案测量自由落体运动物体重力加速度的数值:例如称重法,滴水法,dis实验(光电门,位移传感器,力传感器)等。

(4)通过表格比较不同地方的重力加速度,找出规律,指出标准值的含义。

(其他子课题)略

2、师生评价

对学生开题研究方案进行评审,并以投票方式对各组成果进行评议,根据成果交流情况评出创意奖、特别奖等各奖项,进行表彰和鼓励,并提出改进意见。评奖面可适当大一些,主要起鼓励作用。

3、自由落体运动的规律及其运用

(1)学生小结自由落体的规律,得出计算公式。

(2)实例1分析:破解“夹钱”骗术。

模拟实验:夹书签。教师指出这个实验可以检验人反应的灵敏程度,引出反应时间概念。

教师拿出一根神秘的尺子检测学生,直接得出反应时间,让学生猜一猜这把尺子的奥秘。引导学生分析测量方法,布置课后继续研究工作。

(3)实例2分析:滴水法测重力加速度。我们先在水龙头下放一个盘子,调节水龙头阀

门,使第一个水滴到盆子的瞬间,第二个水滴正好从阀门处开始下落(边听水滴碰盘子的响声边注视阀门处的水滴),问需要测出哪些物理量,就可以测出重力加速度,并写出计算公式。

4、课后研究

制作反应尺,测量反应时间:测量不同人群的反应时间(性别,年龄,职业等),研究采集到的数据,总结反应时间根哪些因素有关?

落体的教案 篇6

一、教学目标

1、 理解自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动

2、明确物体做自由落体运动的条件

3、理解重力加速度概念,知道它的大小和方向,知道在地球上不同的地方,重力加速度的大小是不同的

4、培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法

5、通过对伽利略自由落体运动研究的学习,培养学生抽象思维能力,并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力

二、重点难点

理解在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是 本节的重点

掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点

三、教学方法

实验—观察—分析—总结

四、教具

牛顿管、抽气机、电火花计时器、纸带、重锤、学生电源、铁架台

五、教学过程

(一)、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

vt=at

s =at2/2

vt2 =2as

(二)、自由落体运动

演示1:左手掷一金属片,右手掷一张纸片,在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放,让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地.

结论:第一次金属片先落下,纸片后落下,第二次几乎同时落下。

提问:解释观察的现象

显然,空气对纸的阻力影响了纸片的'下落,而当它被撮成纸团以后,阻力减小,纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落,会不会同时着地呢?

演示2:牛顿管实验

自由落体运动: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。

显然物体做自由落体运动的条件是:

(1)只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。

(2) 从静止开始下落

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小,可以忽略不计,物体的下落也可以看做自由落体运动。

(三)自由落体运动是怎样的直线运动呢?

学生分组实验(每二人一组)

将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上,让纸带穿过计时器,纸带下方固定在重锤上,先用手提着纸带,使重物静止在靠近计时器下放,然后接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动,可得到:

1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

2、重锤下落的加速度为a=9.8m/s2

(四)自由落体加速度

1、学生阅读课文

提问:什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?(略)

2、重力加速度的大小有什么规律?

(1)在地球上同一地点,一切物体的重力加速度都相同。

(2)在地球上不同的地方,重力加速度是不同的,由教材第37页表格可知,纬度愈高,数值愈大。

(3)在通常的计算中,可以把g取作9.8m/s2,在粗略的计算中,还可以把g取作10m/s2

(五)自由落体运动的规律

vt=gt

h=(1/2)gt2 g取9.8m/s2

vt2=2gh

注意式中的h是指下落的高度

(六)课外作业

1、阅读《伽利略对自由落体运动的研究》

2、教材第38页练习八(1)至(4)题

落体的教案 篇7

按课本图2.4-1要求,提供打点计时器等器材,让学生于课前先行探究重物自由下落时的运动规律。

把学生分成若干小组,选出组长,要求学生在自学的基础上探究重物做自由落体时的运动规律。

要求学生记录相关实验实据,以便课上进行交流。

提示学生:

1.若重物做的是匀变速运动,请测出重物的加速度;

2.请思考实验中应该注意哪些事项来减少误差?

这节课要求学生探究的实验较多,如果都在课上完成,只花1课时显然是不现实的。如果把这个实验改成演示实验,则效果将大打折扣,学生很难亲身体验到“自由落体运动是初速度为零的匀变速运动”,对实现本课的.教学目标不利。

学生在课前完成该实验,会有一定的难度,但是,研究该实验所用的方法,在前几课中已很好地学过。所以,为了突出“探究”,课前让学生做一做,非常必要。

落体的教案 篇8

一、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.

思考:不同的物体,下落快慢是否相同?为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同?

在空气中与在真空中的区别是,空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体,例如降落伞、羽毛、纸片等,在空气中下落时,受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体,如金属球等,下落时,空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时,它们的快慢就不同了.

在真空中,所有的物体都只受到重力,同时由静止开始下落,都做自由落体运动,快慢相同.

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时,由于空气阻力的影响,轻重不同的物体的下落快慢不同,往往是较重的物体下落得较快.

(2)若物体不受空气阻力作用,尽管不同的物体质量和形状不同,但它们下落的快慢相同.

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质:初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度,通常用g来表示.

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

3.在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同.

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

规律:赤道上物体的重力加速度最小,南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越大.

三、自由落体运动的运动规律

因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.

1.速度公式:v=gt

2.位移公式:h= gt2

3.位移速度关系式:v2=2gh

4.平均速度公式: =

5.推论:h=gT2

问题与探究

问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗?你有什么假设与猜想?

探究思路:物体在真空中下落时,只受重力作用,不再受到空气阻力,此时物体的加速度较大,整个下落过程运动加快.在空气中,物体不但受重力还受空气阻力,二者方向相反,此时物体加速度较小,整个下落过程较慢些.

问题2 自由落体是一种理想化模型,请你结合实例谈谈什么情况下,可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

探究思路:回顾第一章质点的概念,谈谈我们在处理物理问题时,根据研究问题的性质和需要,如何抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化,进一步理解这种重要的科学研究方法.

问题3 地球上的不同地点,物体做自由落体运动的加速度相同吗?

探究思路:地球上不同的地点,同一物体所受的重力不同,产生的重力加速度也就不同.一般来讲,越靠近两极,物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近,加速度就越小.

典题与精析

例1 下列说法错误的是

A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动

B.若空气阻力不能忽略,则一定是重的物体下落得快

C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动

精析:此题主要考查自由落体运动概念的理解,自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体,所受空气阻力能否忽略不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下,初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比,但不一定是自由落体运动.

答案:ABCD

例2 小明在一次大雨后,对自家屋顶滴下的水滴进行观察,发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s,他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

精析:粗略估计时,将水滴下落看成是自由落体,g取10 m/s2,由落体运动的规律可求得.

答案:设水滴落地时的速度为vt,房子高度为h,则:

vt=gt=101.5 m/s=15 m/s

h= gt2= 101.52 m=11.25 m.

绿色通道:学习物理理论是为了指导实践,所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发,各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.

例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m,则物体从多高处自由下落?(g取10 m/s2)

精析:本题中的物体做自由落体运动,加速度为g=10 N/kg,并且知道了物体最后1 s的位移为25 m,如果假设物体全程时间为t,全程的位移为s,该物体在前t-1 s的时间内位移就是s-25 m,由等式h= gt2和h-25= g(t-1)2就可解出h和t.

答案:设物体从h处下落,历经的时间为t.则有:

h= gt2 ①

h-25= g(t-1)2 ②

由①②解得:h=45 m,t=3 s

所以,物体从离地45 m高处落下.

绿色通道:把物体的自由落体过程分成两段,寻找等量关系,分别利用自由落体规律列方程,联立求解.

自主广场

基础达标

1.在忽略空气阻力的.情况下,让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落,则

A.在落地前的任一时刻,两石块具有相同的速度、位移和加速度

B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢

C.两石块在下落过程中的平均速度相等

D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5

答案:ACD

2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落,则在下落过程中

A.两球速度差始终不变 B.两球速度差越来越大

C.两球距离始终不变 D.两球距离越来越大

答案:AD

3.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是

A. ∶2 B. ∶1

C.2∶1 D.4∶1

答案:B

4.从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式是

A.自由落体运动 B.匀加速直线运动a

C.匀加速直线运动ag D.匀速直线运动

答案:D

5.A物体的质量是B物体质量的5倍,A从h高处,B从2h高处同时自由落下,在落地之前,以下说法正确的是

A.下落1 s末,它们的速度相同

B.各自下落1 m时,它们的速度相同

C.A的加速度大于B的加速度

D.下落过程中同一时刻,A的速度大于B的速度

答案:AB

6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球,若取g=10 m/s2,求小球落地前最后1 s内的位移.

答案:35 m

综合发展

7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间是多长?

答案:0.5 s

8.一只小球自屋檐自由下落,在t=0.2 s内通过高度为h=2 m的窗口,求窗口的顶端距屋檐多高?(取g=10 m/s2)

答案:2.28 m

9.如图2-4-1所示,竖直悬挂一根长15 m的杆,在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点起,试求杆全部通过A点所需的时间.

(g取10 m/s2)

图2-4-1

答案:1 s

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