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2019-2020年高中物理 自由落體運動學案 新人教版必修1 學習目標: 1. 理解什么是自由落體運動，知道它是初速為零的勻加速直線運動。 2. 知道自由落體運動的產(chǎn)生條件、特點。 3. 知道什么是自由落體加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 4. 掌握自由落體運動的規(guī)律。 學習重點: 自由落體運動的規(guī)律及應用。 學習難點 主要內(nèi)容: 一、自由落體運動 1．定義：只受重力作用，從靜止開始的下落運動。 2．特點： ①初速V0=0 ②只受一個力，即重力作用。當空氣阻力很小，可以忽略不計時，物體的下落可以看作自由落體運動。 3．性質(zhì)：初速為零的勻加速直線運動。 4．自由落體運動的規(guī)律： ①速度公式： ②位移公式： ③速度位移關系： ④平均速度公式： ⑤△s=gT2 二、重力加速度：同一地點，任何物體的自由落體加速度相同，跟物體的輕重無關。 重力加速度的方向始終豎直向下，大小跟高度和緯度有關。地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略計算時，可取10 m/s2。 【例一】甲、乙兩球從同一高度處相隔 1秒先后自由下落，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 【例二】從離地500m的空中自由落下一個小球，不計空氣阻力，取g=10m／s2，求： ①經(jīng)過多少時間落到地面； ②從開始落下的時刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移； ③落下一半時間的位移． 【例三】一個小球從塔頂自由下落，最后1s內(nèi)落下的距離是塔高的16／25，求塔 高。(取g=10m／s2) 【例四】 一物體從某一高度自由下落，經(jīng)過一高度為2m的窗戶用時間0.4s，g取10 m/s2。則物體開始下落時的位置距窗戶上沿的高度是多少？ 【例五】用繩拴住木棒AB的A端，使木棒在豎直方向上靜止不動。在懸點A端正下方有一點C距A端0．8 m.若把繩輕輕剪斷，測得A、B兩端通過C點的時間差是0.2 s，重力加速度g=10 m/s2，求木棒AB的長度？ 課堂訓練： 1．以下對物體做自由落體運動的說法中正確的是哪些? ( ) A．物體開始下落時，速度為零，加速度也為零。 B．物體下落過程中速度增加，加速度保持不變 C．物體下落過程中，速度和加速度同時增大 D．物體下落過程中，速度的變化率是個恒量 2．將自由落體運動分成位移相等的4段，最后一段位移所用時間是2s，那么下落的第l段位移所用時間是下面的哪個值? ( ) A．0．5s B．1．7s C．8s D．7．5s 3．自由落體運動中，物體在第______s內(nèi)下落的距離是它在第ls內(nèi)下落距離的9倍。物體在從t=_____s到______s的ls內(nèi)下落的距離是第ls內(nèi)下落距離的20倍。 課后作業(yè)： 1．關于自由落體運動，下列說法中正確的是( ) A．從靜止下落的運動就是自由落體運動。 B．自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動。 C．做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個2s內(nèi)的位移之比是1：3：5。 D．做自由落體運動的物體，在開始的連續(xù)三個2s末的速度之比是1：2：3。 2．甲、乙兩個物體做自由落體運動，已知甲的重力是乙的重力的2倍，甲距地面高度是乙距地面高度的1／2，則( )[ A．甲的加速度是乙的2倍． B．甲落地的速度是乙的1／2 C．各落下ls時，甲、乙的速度相等．D．各落下lm時，甲、乙的速度相等[來 3．自由下落的物體，它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是( ) A．1/2 B．2 C．/2 D． 4．在一根輕繩的兩端各拴一個小球，一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽臺上，放手讓小球自由下落，兩個球相繼落地的時間差為△t，如果站在四層樓的陽臺上，同樣放手讓小球自由下落，則兩球相繼落地的時間差將會( ) A．不變 B．變大 C．變小 D．由于層高不知，無法比較 5．從高為H的塔頂，自由落下一物體P，ls后從塔上另一較低的高度h處自由落下另一物體Q，若P從開始下落處算起下落了45m后趕上Q，并且再過ls落地，則Q從開始下落到著地所經(jīng)歷的時間為（ ） A．3s B．約3．3s C．約3．7s D．約4．3s 6．一礦井深125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球。當?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第一個小球恰好到達井底，則相鄰小球開始下落的時間間隔為________ s，這時第3個小球和第5個小球相距__________m．(g取10m／S2) 7．跳傘運動員作低空跳傘表演。他們離開飛機后先作自由落體，離地面125m時打開降落傘。開傘后，由于受到很大的阻力，運動員以14．3m／S2的平均加速度作勻減速運動，到達地面時的速度為5m／S。求： ①運動員離飛機時的高度是多少? ②離開飛機后，經(jīng)過多少時間到達地面?(取g=10m／s2) 閱讀材料：伽利略生平 伽利略(1564～1642)生于意大利北部佛羅倫薩一個貴族的家庭。他在科學上的創(chuàng)造才能，在青年時代就顯示出來了。當他還是比薩大學醫(yī)科學生時，就發(fā)明了能測量脈搏速率的擺式計時裝置。后來，他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學和物理學，26歲就擔任了比薩大學的數(shù)學教授。由于他在科學上的獨創(chuàng)精神，不久就跟擁護亞里士多德傳統(tǒng)觀點的人們發(fā)生了沖突，遭到對手們的排擠，不得不在1591年辭去比薩大學的職務，轉(zhuǎn)而到威尼斯的帕多瓦大學任教。 在帕多瓦，伽利略開始研究天文學，成為哥白尼的日心說的熱烈支持者。他制造了望遠鏡，觀測到木星的四顆衛(wèi)星，證明了地球并不是一切天體運動環(huán)繞的中心。用望遠鏡進行觀測，他發(fā)現(xiàn)了月面的凹凸不平以及乳帶似的銀河原來是由許許多多獨立的恒星組成的。他還制成了空氣溫度計，這是世界上最早的溫度計。這些光輝的成就，使他獲得了巨大的聲望。 1610年，伽利略接受了圖斯卡尼大公爵的邀請，回到他的故鄉(xiāng)，擔當了大公爵的宮廷數(shù)學家兼哲學家。伽利略這樣做的目的是希望大公爵對他的科學研究給予資助．但是不久，他就受到了教會的迫害。由于他勇敢地宣傳哥白尼的學說，1616年，被傳喚到羅馬的宗教裁判所．宗教裁判所譴責了哥白尼的學說，并責令伽利略保持沉默。1632年，伽利略發(fā)表《兩種世界觀的對話》一書，被教會認為違反了1616年的禁令．伽利略被召到羅馬囚禁了幾個月，受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當眾跪地表示“公開放棄、詛咒和痛恨地動說的錯誤和異端”，最后被判處終身監(jiān)禁，他的書也被列為禁書。 1632年以后，伽利略專心致志于力學的研究，并于1638年完成了《兩種新科學的對話》。由于教會的禁令，這部書無法在意大利出版，只能在荷蘭秘密刊行。這部著作是伽利略最偉大和最重要的著作。伽利略最先研究了慣性運動和落體運動的規(guī)律，為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路。他堅持“自然科學書籍要用數(shù)學來寫”的觀點，倡導實驗和理論計算相結(jié)合，用實驗檢驗理論的推導。這種研究方法對以后的科學研究工作具有重大的指導意義。 1642年，伽利略在貧病交加中逝世，享年78歲。1983年，羅馬教延正式承認，350年前宗教裁判所對伽利略的審判是錯誤的。