自由落體運動課件-2024-2025學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

2.4自由落體運動人教版高一物理必修1第一學期第二章2.4自由落體運動第二章勻變速直線運動的研究核心素養(yǎng)目標1、物理觀念：知道物體做自由落體運動的條件2、科學思維：通過實驗探究自由落體運動加速度的特點，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．3、科學探究：掌握自由落體運動的規(guī)律，并能解決相關實際問題．4、科學態(tài)度與責任：了解伽利略對自由落體運動的研究方法，領會伽利略的科學思想．教學目標教學重點：通過實驗探究自由落體運動加速度的特點，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．教學難點：掌握自由落體運動的規(guī)律，并能解決相關實際問題

知識回顧情境導入物體下落的運動是司空見慣的，例如雨滴下落、樹葉飄落、雪花紛飛、等，但人類對它的認識卻經(jīng)歷了差不多兩千年的時間生活中的落體運動知識講解探究1：影響物體下落快慢的因素實驗一

重量大的光盤和紙片哪一個下落得快？

重量大的光盤先落地，光盤下落得快實驗二剛才的紙片揉成團和光盤呢？紙團和光盤幾乎同時落地原因：空氣阻力對下落快慢有影響知識講解平常日常觀察到的事實，如一塊石頭比一片樹葉落得快些…二千多年前，古希臘哲學家亞里士多德認為物體下落的快慢跟它的輕重有關，重的物體下落得快。他的這一論斷符合人們的常識，以至于其后兩千年的時間里，大家都奉為經(jīng)典。亞里士多德8知識講解伽利略通過邏輯推理指出了亞里士多德的錯誤，最后通過實驗證明重物與輕物下落得同樣快。伽利略思考：伽利略是如何論證亞里士多德的觀點是錯誤的？9知識講解伽利略的探究方法1、歸謬：通過邏輯推理，否定了亞里士多德的論斷.2、猜想：最簡單的變速運動，它的速度應該是均勻變化的.3、推理：利用數(shù)學推理得出初速度為零的勻變速直線運動應該有.4、實驗：通過“理想斜面”實驗驗證結論.5、外推：當斜面傾角為900時，小球將自由下落，仍會做勻變速直線運動.知識講解知識講解探究2：牛頓管實驗：無空氣影響時，物體下落的快慢抽氣后，就排除了

的影響。空氣

知識講解探究2：牛頓管實驗：無空氣影響時，

物體下落的快慢。

結論：如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體同時同地同一高度下落的快慢是相同的。13知識講解自由落體運動1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。2、條件：v0=0只受重力注：在有空氣的空間里，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計，則物體的下落也可以近似看作自由落體運動。思考：自由落體運動是一種初速度為零的加速直線運動，那么，它的加速度在下落過程中是否變化呢？14知識講解自由落體運動規(guī)律的研究實驗裝置（三種方案進行選擇）1．電磁打點計時器或者電火花打點計時器，分析紙帶2．頻閃儀，分析頻閃照片3．自由落體測定儀加上傳感器，直接給出速度值設計實驗：若是初速度為零的勻加速直線運動則應滿足：規(guī)律一：初速度為零的勻加速直線運動的位移與時間的平方成正比。規(guī)律二：任意相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移之差是一個常數(shù)，即：xN－xN-1＝aT2知識講解利用打點計時器測量知識講解學生自主實驗探究自由落體運動的性質實驗：記錄自由落體運動的軌跡實驗器材：電火花打點計時器、重錘、紙帶實驗步驟：1．裝好電火花打點計時器；2．將紙帶一端穿過電火花打點計時器的限位孔，另一端

夾在重錘中，同時將紙帶拉至最高點；3．兩人配合，先打開電源，再釋放紙帶；4．立刻關閉電源。知識講解18知識講解數(shù)據(jù)處理：在誤差允許的范圍內(nèi)，連續(xù)相等時間間隔的位移之差是一個常數(shù)說明：自由落體運動是一個初速度為0的勻加速直線運動！自由落體運動規(guī)律的研究拓展：除了利用打點計時器研究自由落體運動，還可以利用頻閃儀或光柵傳感器等更加精準測量物體自由落體運動的性質。自由落體運動知識講解知識講解自由落體加速度自由落體加速度赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2莫斯科：g=9.816m/s2北極：g=9.832m/s23.自由落體加速度的變化：隨緯度升高g增大。知識講解22知識講解自由落體加速度0km：g=9.780m/s22km：g=9.774m/s24km：g=9.768m/s26km：g=9.762m/s2赤道附近3.自由落體加速度的變化：隨緯度升高g增大，隨高度的升高g減小。知識講解知識講解用手機測自由落體加速度知識講解自由落體運動公式自由落體運動的規(guī)律：v=v0+at勻變速直線運動自由落體運動gggv=gthhv=0a=gx=h知識講解自由落體運動的應用——測反應時間

1、思考：測定反應時間的原理是什么？2、相互測量同學的反應時間知識講解2、一個物體從19.6m高的地方自由下落，問經(jīng)過多長時間落到地面？它落到地面時的速度是多少？

物體落地時的速度為

解：由公式得知識講解1.定義:物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動。2.物體做自由落體的條件（1）初速度為零（2）只在重力作用

3.自由落體的性質：4.自由落體加速度：在同一地點，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,也叫做重力加速度,通常用g表示．