1、2.1 探究自由落体运动、2.2自由落体运动规律 学案（粤教版必修1）1自由落体运动(1)定义：自由落体运动是物体仅在_的作用下，从_开始下落的运动(2)物体做自由落体运动的条件：_；仅受_作用2自由落体运动的加速度在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都_，这个加速度叫自由落体的加速度，又叫_，通常用g来表示，计算中g一般取_，近似计算时，g取 _ 重力加速度的方向总是_的3自由落体运动规律(1)性质：自由落体运动是初速度为_，加速度为_的_直线运动(2)基本公式速度公式：_.位移公式：_.速度和位移的关系：_.平均速度：_.一、自由落体运动问题情境请你按照下面的要求做一下：1在空气中
2、，将一张纸片和一小铁球从同一高度释放2将同一张纸片揉成团并捏紧，再与小铁球从同一高度释放，请你根据自己观察到的现象回答下面的问题：(1)纸片和小铁球，_先着地；(2)捏紧的纸团和小铁球，_先着地3若无空气的阻力，它们下落的情况会怎样呢？要点提炼1自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其加速度称为重力加速度，大小g9.8 m/s2，方向为竖直向下2自由落体运动的规律表达式：速度表达式vt_，位移表达式s_.位移与速度的关系v_.3做自由落体运动的物体只受重力作用，不同物体的运动快慢与物体重力大小无关问题延伸初速度为零的匀变速直线运动的规律适用于自由落体运动吗？二、探究自由落体运动的规律问题情
3、境图1频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置图1是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04 s闪光一次试判断小球的运动是否是匀变速运动？若是匀变速运动，加速度是多大？(照片中的数字是小球距起落点的距离，单位cm)要点提炼1产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的2大小：与地球上的位置及距地面的高度有关在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，
4、在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变3方向：竖直向下由于地球是一个球体，所以地球上各处的重力加速度的方向是不同的4规律：(1)公式描述速度公式：vtgt位移公式：sgt2速度和位移的关系：v2gs(2)图象描述(速度时间图象)：直线的斜率为重力加速度的数值，即tan g；图线与横轴所围面积为位移的大小(即图2中的阴影部分)图2 例1下面关于自由落体运动的说法中正确的是()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自由落体运动C从静止开始下落的小钢球，因受空气的阻力作用，不能看成自由落体运动D从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动影响很小，可
5、以忽略，可以看成自由落体运动听课记录变式训练1下列关于重力加速度的说法中，不正确的是()A重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2B在地面上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小例2一个物体从H高处自由落下，经过最后200 m所用的时间是4 s，求物体下落H所用的总时间T和高度H各是多少(g取10 m/s2，空气阻力不计)变式训练2为了求出塔的高度，从塔顶自由落下一石子，除了需要知道重力加速度以外，还需知道下面哪一项()A石子落至地面所经历的时间B最初
6、1 s内石子的位移C最后1 s内石子的位移D第1 s末的速度和第2 s末的速度例3一位同学进行“用打点计时器测量自由落体的加速度”实验(1)现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V交流电源、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键其中不必要的器材是：_；缺少的器材是_(2)这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如图3所示图3请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法，写出你所依据的公式：_(3)根据你的计算公式，设计表格记录需要的
7、数据，计算纸带下落的加速度(结果保留两位有效数字)(4)估计你的计算结果的误差有多大？试分析误差的来源及其减小误差的方法【即学即练】1一个自由下落的物体，前3 s内下落的距离是第1 s内下落距离的()A2倍 B3倍C6倍 D9倍2甲、乙两球从同一高度相隔1秒先后自由落下，在下落过程中()A两球的距离始终不变B两球的距离越来越大C两球的速度差始终不变D两球的速度差越来越大3关于自由落体运动，下列说法正确的是()A自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动B竖直方向的位移只要满足s1s2s3149的运动就是自由落体运动C自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为135D自由落体运动在开始连续的
8、三个1 s末的速度之比为135参考答案课前自主学习1(1)重力静止(2)初速度为零 重力2相同重力加速度9.8 m/s210 m/s2 竖直向下3(1)零g匀加速(2)vtgtsgt2v2gsvt核心知识探究一、问题情境2(1)小铁球(2)小铁球3下落情况相同要点提炼2gtgt22gs问题延伸适用，自由落体运动即是初速度为零的匀变速直线运动二、问题情境由图可知闪光次数123456下落距离s/cm0.93.27.112.519.528.1则：s1(3.20.9) cm2.3 cms2(7.13.2) cm3.9 cms3(12.57.1) cm5.4 cms4(19.512.5) cm7.0 c
9、ms5(28.119.5) cm8.6 cm各段内的平均速度分别为v1 m/s0.575 m/sv2 m/s0.975 m/sv3 m/s1.35 m/sv4 m/s1.75 m/sv5 m/s2.15 m/s由a知，a9.8 m/s2故在误差允许范围内，小球的运动是匀变速直线运动解题方法探究例1BD物体只在重力作用下从静止开始自由下落的运动，叫做自由落体运动，如果空气阻力对该物体运动影响比较小，可以忽略，物体的下落也可以看做自由落体运动变式训练1A例27 s245 m解析解法一：基本公式法根据题意画出小球的运动示意图如图所示，其中t4 s，h200 m.根据自由落体公式得：HgT2，Hhg(
10、Tt)2.得：hgTtgt2，所以T7 s，HgT2245 m.解法二：平均速度法由题意得最后4 s内的平均速度为： m/s50 m/s因为在匀变速运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，所以下落至最后2 s时的瞬时速度为：vt50 m/s.由速度公式得下落至最后2 s的时间：t s5 s所以Tt5 s s7 s，HgT2245 m.解法三：vt图象法画出这个物体自由下落的vt图象，如图所示开始下落后经时间(Tt)和T后的速度分别为g(Tt)、gT.图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度h.由ht，得T7 s，HgT2245 m.变式训练2AC例3(1)其中不必要的器材
11、是：电火花打点计时器及碳粉纸、220 V交流电源、低压直流电源、天平、秒表；缺少的器材是：低压交流电源、毫米刻度尺、重锤(2)a(3)数据处理方法不限，要体现取平均值消除误差的思想，表格记录的数据要与所使用的公式匹配.平均s/m(EF)0017 3(DE)0013 4 (CD)0009 6(BC)0005 8(AB)0001 9/s/m/0.003 90.003 80.003 80.003 90.003 85a/(ms2)/9.6(4)实验结果：纸带的加速度9.6 m/s2与重力加速度的标准值9.8 m/s2有偏差，误差大小为a|9.89.6| m/s20.2 m/s2.误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦，可以用增大重锤重力的方法减小误差即学即练1D2.BC3.AC