班级组别姓名组内评价教师评价.docx
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班级组别姓名组内评价教师评价
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第五节自由落体运动导学案
编写人:
狄明国高孝武审核人：
张宝业2015年9月17日
学习目标
1、认识自由落体运动，理解自由落体运动是在理想条件下的运动。
2、知道自由落体运动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，知道在地球上的不同地方，重力加速度不同。
3、掌握自由落体运动的规律，并能利用该规律解决一些问题。
学法指导
1、认真阅读课本，记住本节
的基本知识。
再独立、认真完成导学案，并将发现的问题作上标记。
2、针对发现的问题，再阅读教材，通过小组合作讨论、展示点评和老师引导讲解加深对本节知识的理解。
3、认真、独立、限时完成课堂检测和课堂训练，小组讨论疑问，展示点评，老师讲解一步步解决问题，提高能力。
自主学习
1、自由落体运动
1、自由落体运动的定义：
物体只在作用下从开始下落的运动．
2、物体做自由落体运动的条件：
（1）物体只受作用；
（2）物体的等于零。
3、运动性质：
自由落体运动是初速度为零的。
4、空气中下落：
如果空气阻力跟相比比较小，可以忽略，物体从静止开始的下落运动也可以近似看做。
自由落体运动是实际运动的一种抽象，是一种理想化的运动模型。
对生活中的落体运动进行理想化处理是忽略次要因素（空气阻力）、突出主要因素（重力）。
2、自由落体加速度
1、自由落体加速度：
叫做自由落体加速度，也叫 ，通常用符号_____表示。
重力加速度的方向总是_____________；在地球表面其大小随纬度的增加而增大,在地球表面上赤道处重力加速度最小，数值为________，南、北两极处重力加速度最大，数值为_______；
重力加速度的大小还随高度的变化而变化，高度越大，重力加速度值越______。
一般的计算中，可以取g=或g=，如果没有特别的说明，都按g＝进行计算。
2、自由落体运动规律（v0=0、a=g）：
匀变速直线运动的一般规律
自由落体运动规律
速度公式
平均速度公式
位移公式
位移—速度关系
要点透析
问题1阅读课本第43、44页第一部分“自由落体运动”，并完成下列问题。
1、物体下落的运动是一种非常常见的运动，请用手边的东西做实验：
让一张展开的纸片和一块橡皮从同一高度同时由静止释放，你观察到什么现象？
再取一张相同的纸片揉成团，让它和展开的纸片从同一高度同时由静止释放，你观察到什么现象？
让揉成团的纸片和橡皮从同一高度同时由静止释放，你观察到什么现象？
让真空玻璃管内的鸡毛和铜钱从同一高度同时由静止下落（见课本“走进物理课堂之前”图4），猜想会出现什么现象？
2、猜想：
让形状和质量都不相同的任意物体在真空里从同一高度同时由静止释放，会出现什么现象？
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？
3、按照教材第44页的图2.5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程。
仿照第一节对小车运动的研究方法，从打下的某个点开始，每五个点取一个计数点，对纸带进行数据处理，请完成下表数据的填写，在坐标纸上画出重物下落的v－t图象，并回答：
重物下落的运动是什么运动？
加速度是多少？
（纸带上的数据分别是与计数点相邻的点到第一个点O的距离,单位mm）
位置
1
2
3
4
5
时间（s）
0
v（m/s）
问题2阅读课本第44、45页第二部分“自由落体加速度”，并完成下列问题。
1、尝试猜想：
为什么在地球表面上重力加速度的大小随纬度的增加而增大？
为什么在地面上同一位置重力加速度的大小还随高度的增加而减小？
2、同学甲想测量同学乙的反应时间，甲握住尺子刻度值大的一端，乙的手对准尺的另一端零刻度处做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。
当乙看到甲的手松开时，迅速捏住尺子，他的手捏在19.60cm处，同学乙的反应时间为多长？
若招飞时对飞行员的反应时间要求达到0.16s，同学乙能当飞行员吗？
自主检测
1、分析下面这些运动中哪些可以按自由落体运动模型来处理（ ）
A.雨滴下落的整个运动过程B.降落伞下落的运动
C.从楼上掉下的石子的下落运动D.水龙头上滴落的水滴的运动
E.从水平飞行的飞机上释放的物体
2、关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是（）
A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处
3、甲、乙两物体的质量之比为1∶4,不考虑空气的阻力作用,它们在同一高度同时落向水平地面,则下列说法正确的是（ ）
A.甲比乙先着地 B.乙比甲先着地C.甲和乙同时着地D.甲比乙的加速度大
4、一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。
该爱好者用直尺量出轨迹的长度,如图所示。
已知曝光时间为1.0
10-3s,则小石子出发点离A点的距离约为（ ）
A.6.5mB.10mC.20mD.45m
课本问题与练习参考答案
1．文具橡皮下落得快。
纸片揉成很紧的小纸团后，小纸团下落变快。
这是因为空气阻力的作用，纸片受的空气阻力大，小纸团受的空气阻力小。
2、解：
悬崖高度设为x，则
x=
gt2x=
10m/s2
（3.0s）2=45m
实际高度比计算值小,因为有空气阻力,加速度比重力加速度小。
3、先算出自由落体末速度为7m/s，当作曝光时间内的平均速度，位移约是两块砖的厚度0.12m，估算曝光时间约为0.17s。
4、设井口到水面的距离为x，石块下落做自由落体运动，设石块落到水面的时间为t，则有x=
gt2=
×10m/s2×2．52s2=31m
由于声音传播需要一定的时间，所以石块自由下落到水面的时间t＜2．5s，我们估算的x偏大。
5．由频闪照片知小球各个位置的速度为
时间t/s
速度v/（m·s-1）
0
0．79
0．04
1．16
0．08
1．56
0．12
1．99
由v-t图象知，g=10m/s2。
其他解法略
自由落体运动课堂检测
1、一个铁钉和一团棉花团同时从同一高处由静止开始下落，总是铁钉先落地，这是因为（ ）
A．铁钉比棉花团重B．棉花团受到的空气阻力不能忽略
C．铁钉不受空气阻力D．铁钉的重力加速度比棉花团的大
2、关于重力加速度的说法不正确的是（ ）
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9.8m/s2
B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，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
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的匀加速直线运动
B．自由落体运动在开始运动后的t、2t、3t时间内的位移之比为1∶4∶9
C．自由落体运动在开始连续的三个2s内的路程之比为1∶3∶5
D．自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1∶3∶5
4、从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，它们落地之前的任一时刻（ ）
A．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变
B．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变
C．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大
D．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小
5、从离地面500m处自由落下一个小球,取g=10m/s2,求:
（1）经过多长时间落到地面？
（2）开始下落后第1s内的位移和最后1s内的位移。
自主学习参考答案
重力，静止，重力，初速度，匀加速直线运动，重力，自由落体运动。
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度。
重力加速度，g，竖直向下，9.780m/s2，9.832m/s2，小，9.8m/s2，10m/s2，9.8m/s2。
v=v0+at，v=gt，x=
t，x=
t，x=v0t+
at2，x=
gt2，v2-v02=2ax，v2=2gx
要点透析参考答案
问题1
1、展开的纸片比橡皮下落慢；展开的纸片比揉成团的纸片下落慢；揉成团的纸片和橡皮下落一样快；鸡毛和铜钱下落一样快。
2、让形状和质量都不相同的任意物体在真空里从同一高度同时由静止释放，它们下落一样快；物体在真空中下落没有空气阻力的影响，物体在空气中下落有空气阻力的影响。
3、重物下落的运动是匀加速直线运动，加速度是9.7m/s2。
位置
1
2
3
4
5
时间（s）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
v（m/s）
0.63
1.61
2.58
3.54
4.50
问题2
1、重力加速度是物体的重力产生的，物体在地面上的纬度越高，物体离地心的距离越小，重力越大，重力加速度也越大；物体在地面上同一位置的高度越高，物体离地心的距离越远，重力越小，重力加速度也越小。
2、同学乙的反应时间设为t,则
x=
gt2
t=
=
=0.20s
t>0.16s，同学乙不能当飞行员。
自主检测参考答案
1、CD2、B3、C4、C
自由落体运动课堂训练
1、“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句。
某瀑布中的水下落时间是4s,若把水的下落近似简化为自由落体运动,g取10m/s2,则下列计算结果正确的是（ ）
A.瀑布高度大约是20mB.瀑布高度大约是80m
C.瀑布高度大约是160mD.瀑布高度大约是500m
2、1971年7月26日发射的“阿波罗”15号飞船首次把一辆月球车送上月球,美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里,并做了一个落体实验:
在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,出现的现象是（月球上是真空）（ ）
A.羽毛先落地,铁锤后落地B.铁锤先落地,羽毛后落地
C.铁锤和羽毛都做自由落体运动,重力加速度为9.8m/s2
D.铁锤和羽毛都做自由落体运动,同时落地
3、房檐滴水,每隔相等的时间积成一滴水下落,当第一滴水下落到地面时,第五滴水刚好形成,观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m,则此房子的高度为（）
A.4mB.5mC.6mD.16m
4、做自由落体的小球从开始运动起，通过连续三段路程所用时间分别为1s，2s，3s，这三段路程之比应是（）
A.1:
2:
3B.1:
3:
5C.1:
4:
9D.1:
8:
27
5、如图所示,竖直悬挂一根长15m的杆,在杆的下方距杆下端5m处有一观察点A,当杆自由下落时,从杆的下端经过A点时开始计时,试求杆全部通过A点所需的时间。
（g=10m/s2）
课堂检测参考答案
1、B2、A3、ABC4、B
5、【解析】
（1）小球做自由落体运动,根据x=
gt2可得:
t==
=10s。
（2）第1s内位移x1=
gt12=
×10m/s2×12s2=5m
前9s内的位移为x9=
gt92=
×10m/s2×92s2=405m
最后1s内的位移Δx=x-x9=500m-405m=95m。
自由落体运动巩固训练
1、下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是（设竖直向上为正方向）（ ）
2、取一根长2m左右的细线、5个铁垫圈和一个金属盘。
在细线下端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示,站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠在地上的金属盘上。
松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5个垫圈（ ）
A.落到盘上的声音时间间隔越来越大
B.落到盘上的声音时间间隔相等
C.依次落到盘上的速率关系为1:
3:
5:
7
D.依次落到盘上的时间关系为2:
3:
4:
5
3、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v－t图象如下图所示，则由图可知（g＝10m/s2）以下说法正确的是（ ）
A．小球下落的最大速度为5m/s
B．第一次反弹初速度的大小为3m/s
C．小球能弹起的最大高度0.45m
D．小球能弹起的最大高度1.25m
4、两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距（ ）
A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2/4
5、科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是（g=10m/s2）（ ）
A.水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABB.间歇发光的间隔时间是0.14s
C.水滴在相邻两点之间的位移满足xAB∶xBC∶xCD=1∶3∶5
D.水滴在各点速度之比满足vB∶vC∶vD=1∶4∶9
6、从某电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球,不计空气阻力和风的作用,小球自由下落。
若小球在落地前的最后2s内的位移是80m,则该平台到地面的高度是多少米?
该小球落地时的瞬时速度大小是多大?
（取g=10m/s2）
7、雨后,屋檐还在不断滴着水滴,如图所示。
小红认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。
她测得,屋檐到该窗台的距离H=3.2m,窗户的高度h=1.4m。
取g=10m/s2,试计算:
（1）水滴下落到达窗台时的速度大小。
（2）水滴经过窗户的时间。
课堂训练参考答案
1、B2、D3、D4、D
5、解：
从开始运动到杆下端过A点时,经历时间设为t1，则
x1=
gt12
t1=
=1s
从开始运动到杆上端过A点时,经历时间设为t2，上端到A点时,则
x2=
gt22
t2=
=2s
杆全部通过A点所需时间为两者之差,即Δt=t2-t1=1s。
巩固训练参考答案
1、C2、B3、ABC4、D5、BC
6、解：
设小球落地的时间为t,取Δt=2s，最后2s内有
gt2-
g（t-Δt）2=Δx
由上式解得t=5s
平台到地面的高度
H=
gt2
H=125m
小球落地时速度
v=gt
v=50m/s
7、解：
（1）水滴下落至窗台时的速度大小设为v，则
v2=2gH
v=8m/s。
（2）水滴下落至窗户上边缘的时间为
t1==
=0.6s
水滴下落至窗台的时间为
t2=
=0.8s
水滴经过窗户的时间为Δt=t2-t1=0.8s-0.6s=0.2s。
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