高中自由落體運(yùn)動(dòng)教案

高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí):自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)。

自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)

落體運(yùn)動(dòng)和拋體運(yùn)動(dòng)是存在于自然界很普遍的一種運(yùn)動(dòng)形式。自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)是在各條件嚴(yán)格約束下理想化的運(yùn)動(dòng)。下落的雨滴、飛落的樹葉沒有兩個(gè)雨滴和兩片樹葉的運(yùn)動(dòng)情況是完全相同的，這是因?yàn)樗鼈冊谙侣涞倪^程中受到周圍空氣擾動(dòng)的結(jié)果，但是，下落的雨滴、飛落的樹葉本質(zhì)上具有相同的共性。把各次要的因素去掉抽象出本質(zhì)的東西，這就是科學(xué)。記得一位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者曾經(jīng)說過“只有從實(shí)際抽象出來的才是科學(xué)的，只有科學(xué)的才是最聯(lián)系實(shí)際的”。

掌握內(nèi)容：
第一要認(rèn)識(shí)什么是自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)都屬于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此，第二要掌握自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，并能把勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到解決自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的問題中。

知識(shí)要點(diǎn)：
一、自由落體運(yùn)動(dòng)。
1、什么是自由落體運(yùn)動(dòng)。
任何一個(gè)物體在重力作用下下落時(shí)都會(huì)受到空氣阻力的作用，從而使運(yùn)動(dòng)情況變的復(fù)雜。若想辦法排除空氣阻力的影響（如：改變物體形狀和大小，也可以把下落的物體置于真空的環(huán)境之中），讓物體下落時(shí)之受重力的作用，那么物體的下落運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。
物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
從自由落體運(yùn)動(dòng)的定義出發(fā)，顯然自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)；因?yàn)橄侣湮矬w只受重力的作用，而對于每一個(gè)物體它所受的重力在地面附近是恒定不變的，因此它在下落過程中的加速度也是保持恒定的。而且，對不同的物體在同一個(gè)地點(diǎn)下落時(shí)的加速度也是相同的。關(guān)于這一點(diǎn)各種實(shí)驗(yàn)都可以證明，如課本上介紹的“牛頓管實(shí)驗(yàn)”以及同學(xué)們會(huì)做的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)等。綜上所述，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

二、自由落體加速度。
1、在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中加速度都相同。這個(gè)加速度叫自由落體加速度。因?yàn)檫@個(gè)加速度是在重力作用下產(chǎn)生的，所以自由落體加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示，而用符號(hào)“g”來表示自由落體加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同學(xué)們可以參看課本或其他讀物就會(huì)發(fā)現(xiàn)在不同的地點(diǎn)自由落體加速度一般是不一樣的。如：廣州的自由落體加速度是9.788m/s2，杭州是9.793m/s2，上海是9.794m/s2，華盛頓是9.801m/s2，北京是9.80122m/s2，巴黎是9.809m/s2，莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不一樣的。如在北京海拔4km時(shí)自由落體加速度是9.789m/s2，海拔8km時(shí)是9.777m/s2，海拔12km時(shí)是9.765m/s2，海拔16km時(shí)是9.752m/s2，海拔20km時(shí)是9.740m/s2。
盡管在地球上不同的地點(diǎn)和不同的高度自由落體加速度的值一般都不相同，但從以上數(shù)據(jù)不難看出在精度要求不高的情況下可以近似地認(rèn)為在地面附近（不管什么地點(diǎn)和有限的高度內(nèi)）的自由落體加速度的值為：g=9.765m/s2。在粗略的計(jì)算中有時(shí)也可以認(rèn)為重力加速度g=10m/s2。重力加速度的方向總是豎直向下的。

三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
既然自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。那么，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在自由落體運(yùn)動(dòng)中都是適用的。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以用以下四個(gè)公式來概括：
（1）
（2）
（3）
（4）
對于自由落體運(yùn)動(dòng)來說：初速度v0=0，加速度a=g。因?yàn)槁潴w運(yùn)動(dòng)都在豎直方向運(yùn)動(dòng)，所以物體的位移S改做高度h表示。那么，自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就可以用以下四個(gè)公式概括：（5）
（6）
（7）
（8）
四、豎直下拋運(yùn)動(dòng)。
1、物體只在重力作用下，初速度豎直向下的拋體運(yùn)動(dòng)叫豎直下拋運(yùn)動(dòng)。一切拋體運(yùn)動(dòng)并不是指拋的過程，而是指被拋的物體出手以后的運(yùn)動(dòng)。因此，一切拋體運(yùn)動(dòng)都是只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。不同的拋體運(yùn)動(dòng)（如：平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)以及下面將要講到的豎直上拋運(yùn)動(dòng)）的區(qū)別僅在于初速度的方向。初速度沿水平方向的是平拋運(yùn)動(dòng)，初速度向下的是豎直下拋運(yùn)動(dòng)……。
2、既然一切拋體運(yùn)動(dòng)都是在恒定重力作用下的運(yùn)動(dòng)，那么它也就具有恒定的加速度，屬于勻變速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橹亓Φ姆较蚴窍蛳碌?，加速度的方向也是向下的，對于豎直下拋運(yùn)動(dòng)加速度的方向與物體初速度的方向相同。所以，豎直下拋運(yùn)動(dòng)是沿豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。且加速度為g（=9.8m/s2）。
3、豎直下拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：
將豎直下拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)相比，區(qū)別之處僅在于豎直下拋運(yùn)動(dòng)有初速度（v0）。既然自由落體運(yùn)動(dòng)滿足以下規(guī)律：
那么，豎直下拋運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律應(yīng)是：
（9）
（10）
（11）
（12）

五、豎直上拋運(yùn)動(dòng)。
1、結(jié)合上面我們對豎直下拋運(yùn)動(dòng)的分析和研究，不難想象豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以表述為：物體只在重力作用下，初速度豎直向上的拋體運(yùn)動(dòng)叫豎直上拋運(yùn)動(dòng)。自然它也是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。這里應(yīng)該提醒大家的是豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度與豎直下拋運(yùn)動(dòng)的加速度（包括大小和方向）是一樣的，是同一個(gè)加速度。由于初速度的方向向上，因此人們常說豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度與運(yùn)動(dòng)的初速度是相反的（不是因?yàn)榧铀俣确聪?，而是初速度的方向發(fā)生了改變而引起的）。那么，豎直上拋運(yùn)動(dòng)是沿豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。它的加速度加速度為g（=9.8m/s2）。
2、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
選定豎直向上的初速度方向?yàn)檎较?，那么，加速度g的方向應(yīng)為負(fù)。考慮到重力加速度g是一個(gè)特定的加速度不宜將g寫做－9.8m/s2，應(yīng)在公式中符號(hào)“g”的前面加一個(gè)負(fù)號(hào)。規(guī)律如下：
（13）
（14）
（15）
（16）
例：現(xiàn)將一個(gè)物體以30m/s的速度豎直上拋，若重力加速度取g=10m/s2，試求1秒末，2秒末，3秒末，4秒末，5秒末，6秒末，7秒末物體的速度和所在的高度。
解這個(gè)題目直接套公式就可以了，如求速度用式13來求。
因?yàn)?br> 將v0=30m/s，g=10m/s2及t分別等于1，2，3，4，5，6，7代入公式就可得出需要的速度結(jié)果。
求高度用式14來求。
因?yàn)?br> 將v0=30m/s，g=10m/s2及t分別等于1，2，3，4，5，6，7代入公式就可得出需要的高度結(jié)果。現(xiàn)將結(jié)果例入下表：
每個(gè)時(shí)刻的速度：
符號(hào)vtv0v1v2v3v4v5v6v7
速度（m/s）3020xx0－10－20－30－40

每段時(shí)間的位移：
符號(hào)hth0h1h2h3h4h5h6h7
高度（m）025404540250－35

小結(jié)：
⑴結(jié)合兩個(gè)表的數(shù)值可以看出：vt=0時(shí)，上拋的物體在最高點(diǎn)（45m）。
⑵vt物體向上運(yùn)動(dòng)；vt物體向下運(yùn)動(dòng)。
⑶ht=0時(shí)物體返回拋出點(diǎn)。
⑷ht說明物體在拋出點(diǎn)以上，ht說明物體在拋出點(diǎn)以下。

豎直上拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）物體上升到最大高度時(shí)的特點(diǎn)是vt=0。由（15）式可知，物體上升的最大高度H滿足：
（2）上升到最大高度所需要的時(shí)間滿足：。
（3）物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的特點(diǎn)是h=0。該物體返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間可由（14）式求得：
（4）將這個(gè)結(jié)論代入（13）式，可得物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度：
這說明物體由拋出到返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間是上升段（或下降段）所用時(shí)間的二倍。也說明上升段與下降段所用的時(shí)間相等。返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度與出速度大小相等方向相反。
（5）從前面兩個(gè)表對比可以看出豎直上拋的物體在通過同一位置時(shí)不管是上升還是下降物體的速率是相等的。
（6）豎直上拋運(yùn)動(dòng)由減速上升段和加速下降段組成，但由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)的全過程中加速度的大小和方向均保持不變，所以豎直上拋運(yùn)動(dòng)的全過程可以看作是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

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第三課時(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)

【教學(xué)要求】

1．了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)所用的實(shí)驗(yàn)和推理方法；知道自由落體的概念

2．掌握自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并能用來解決一些實(shí)際問題。

【知識(shí)再現(xiàn)】

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

1.定義：只受重力作用，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。

2.特點(diǎn)：

①只受一個(gè)力，即重力.

②初速v0＝0，且加速度a＝g.

③方向豎直向下

3.性質(zhì)：初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).

二、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)可以看成是勻變速直線運(yùn)動(dòng)在初速v0＝0，加速度a＝g時(shí)的一種特例.因此其運(yùn)動(dòng)規(guī)律可由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般公式來推導(dǎo)：

速度公式：v1＝gt；

位移公式：h＝gt2/2；vt2=2gh

三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)

1．物體獲得豎直向上的初速度υ0后僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。

2．特點(diǎn)：只受重力作用且與初速度方向反向，以初速方向?yàn)檎较騽ta=-g

3．運(yùn)動(dòng)規(guī)律：υt=υ0-gt；

h=υ0t-gt2/2；υt2=υt2-2gh

自由落體加速度的方向始終豎直向下，其大小與在地球上的位置和高度有關(guān)(通常不考慮高度的影響)，在地面上自赤道到兩極，重力加速度逐漸變大，通常在計(jì)算中取g＝9.8m/s2≈10m/s2。

知識(shí)點(diǎn)一對自由落體運(yùn)動(dòng)的理解

自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是一種理想化模型，必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：只受重力、初速為零。

在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，也就是說，一切物體自由下落時(shí)的快慢都相同。平時(shí)看到輕重不同、密度不同的物體下落時(shí)快慢不同，是由于它們受到的阻力不同的緣故。

【應(yīng)用1】（華南師大附中08屆高三綜合測試）為了測定某建筑物的高度，從其頂上自由落下一光滑的小石子，除了知道當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣纫酝?，還需要知道下述哪個(gè)量（）

A．第一秒的末速度B．第一秒內(nèi)的位移

C．最后一秒的位移D．最后一秒的初速度

導(dǎo)示:選CD。

若知道第一秒的末速度或第一秒內(nèi)的位移無法求出建筑物的高度，故A、B錯(cuò)誤。

若知道最后1秒的位移，可以根據(jù)平均速度公式求出最后1秒中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，則物體落地時(shí)間t=v/g+0.5，則建筑物高h(yuǎn)=gt2/2。C正確。

若知道最后一秒的初速度v0，則物體落地時(shí)速度vt=v0+g×1，則建筑物高h(yuǎn)=vt2/2g。D正確。

本題的關(guān)鍵是靈活應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，要注意，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，前面介紹的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律都適用。

知識(shí)點(diǎn)二對豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分析和處理

對于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有分段分析法和整體法兩種處理方法。分段法以物體上升到最高點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)的分界點(diǎn)，根據(jù)可逆性可得t上=t下=υ0/g，上升最大高度H=υ02/2g，同一高度速度大小相等，方向相反。整體法是以拋出點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，速度、位移用下列公式求解：υt=υ0-gt；h=υ0t-gt2/2。

【應(yīng)用2】（常州高中08屆高考物理模擬卷）以速度V上升的電梯內(nèi)豎直向上拋出一球，電梯內(nèi)觀察者看見小球經(jīng)時(shí)間t后到達(dá)最高點(diǎn)，則（）

A、電梯中的人看見球拋出時(shí)的初速度V0=gt

B、地面的人所見球拋出時(shí)的速度為V0=gt；

C、地面上的人看見球上升的最大高度h=1/2gt2；

D、地面上的人看見球上升的時(shí)間也為t；

導(dǎo)示:選A。本題關(guān)鍵是注意參照物的選取，以電梯為參照物時(shí)，物體的初速度應(yīng)為V0=gt；而從地面看，物體的初速則為V0′=v+gt。故地面上的人看見球上升的時(shí)間應(yīng)該為t′=V0′/g；地面上的人看見球上升的最大高度h′=V0′2/2g。

類型一自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用

【例1】在2008奧運(yùn)場館建設(shè)中，建筑工人安裝搭手架進(jìn)行高空作業(yè)，有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一根長5m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了，使其做自由落體運(yùn)動(dòng)，鐵桿在下落過程中經(jīng)過某一層面的時(shí)間為0.2s，試求鐵桿下落時(shí)其下端到該樓層的高度？（g=10m/s2,不計(jì)層面的厚度）

導(dǎo)示:根據(jù)題意，如圖可知運(yùn)動(dòng)過程，題目明確告訴的已知物理量是：a=g、SAB=5m、tAB=0.2S

因此，我們對AB運(yùn)動(dòng)過程可以據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式S=V0t+1/2at2,列出包括已知、未知物理量的方程:S=VAt+1/2gt2,即解得VA=24m/s

再對0A過程分析可知題目已知的物理量是：V0=0m/s、VA=24m/s、a=g

由公式：VA2-V02=2ah,解得h=28.8m。

追問：這道題還有哪些方法可以解決嗎？請同學(xué)們試一試。

類型二實(shí)驗(yàn)探究類問題分析

【例2】人對周圍發(fā)生的事情，都需要一段時(shí)間來作出反應(yīng)，從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間．下面是某種測定反應(yīng)時(shí)間的方法：甲同學(xué)用兩手指捏住木尺頂端，乙同學(xué)一只手在木尺下部做握住木尺的準(zhǔn)備如圖（a），但手的任何部位都不要碰到木尺，當(dāng)看到甲同學(xué)放開手時(shí)，乙同學(xué)立即握住木尺．現(xiàn)記錄如圖（b），請回答下列問題：

（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以測出＿＿＿＿同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間．

（2）計(jì)算該同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間；

（3）設(shè)計(jì)一把能直接讀出反應(yīng)時(shí)間的尺子（尺子上至少標(biāo)有3個(gè)能讀的數(shù)據(jù)），并寫出該工具的使用說明．

導(dǎo)示:（1）根據(jù)示意圖和題意可知，乙看到甲同學(xué)放開手時(shí)，立即握住木尺，因此可以測量出乙從看到甲同學(xué)放開手到采取握手動(dòng)作的時(shí)間，即乙的反應(yīng)時(shí)間。

（2）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律s=gt2/2，可得t=0.2s

（3）如右圖

類型三豎直上拋物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用

【例3】（常州中學(xué)08屆高三第二階段調(diào)研）在跳馬運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員完成空中翻轉(zhuǎn)的動(dòng)作，能否穩(wěn)住是一個(gè)得分的關(guān)鍵，為此，運(yùn)動(dòng)員在腳接觸地面后都有一個(gè)下蹲的過程，為的是減小地面對人的沖擊力。某運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，從最高處下落過程中在空中翻轉(zhuǎn)的時(shí)間為t，接觸地面時(shí)所能承受的最大作用力為F（視為恒力），雙腳觸地時(shí)重心離腳的高度為h，能下蹲的最大距離為s，若運(yùn)動(dòng)員跳起后，在空中完成動(dòng)作的同時(shí)，又使腳不受傷，則起跳后的高度H的范圍為多大？（在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)，計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)．）

導(dǎo)示:設(shè)人起跳后重心離地高度為H1，為完成空中動(dòng)作，須有

即

設(shè)人起跳后從H2高度下落，下落過程：

下蹲過程根據(jù)牛頓第二定律，得

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

解得：

則的范圍為

本題的關(guān)鍵是抓住運(yùn)動(dòng)員跳起后，在空中完成動(dòng)作，同時(shí)又使腳不受傷，這兩種條件；以這兩個(gè)條件作為切入口，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓定律建立關(guān)系式。

1．（鎮(zhèn)江中學(xué)08屆高三第一學(xué)期期中考試卷）四個(gè)小球在離地面不同高度同時(shí)從靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，從開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔，小球依次碰到地面．下列各圖中，能反映出剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)各小球相對地面的位置的是（）

2．如圖所示，描述的是一個(gè)小球從桌面上方一點(diǎn)自由下落，與桌面經(jīng)多次碰撞最后落在桌面上的運(yùn)動(dòng)過程。圖線所示反映的是下列哪個(gè)物理量隨時(shí)間的變化過程（）

A.位移B.路程

C.速度D.加速度

3．(07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測)小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則()

A．小球下落時(shí)的加速度為5m/s2

B．小球第一次反彈初速度的大小為3m/s

C．小球是從5m高處自由下落的

D．小球能彈起的最大高度為0.45m

4．雨滴自屋檐靜止滴下,每隔0.2秒滴下一滴,第一滴落下時(shí)第六滴恰欲滴下,此時(shí)第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之間的距離依次為1.62m、1.26m、0.90m,設(shè)落下的雨滴的運(yùn)動(dòng)情況完全相同,則此時(shí)第二滴雨滴下落的速度為：（g=10m/s2)（）

A．8.00m/sB．7.84m/s

C．7.20m/sD．7.00m/s

5．氣球以v=4m/s的速度豎直勻速上升，其下方懸掛一重物，在氣球上升到離地某一高度時(shí)懸繩突然斷開，則此時(shí)重物的速度是______m/s，若重物經(jīng)7秒鐘落地，則懸繩斷開時(shí)重物離地高為______m。

6．（無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試）總質(zhì)量為24kg的氣球，以2m／s的速度豎直勻速上升。當(dāng)升至離地面300m高處時(shí)，從氣球上落下一個(gè)質(zhì)量為4kg，體積很小可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體。

（1）試求物體脫離氣球5s后氣球距地面的高度；

（2）此時(shí)物體離開地面的距離是多少？(g取10m／s2)。

答案：1．C2．A3．BD4．C

5．4；2176．（1）335m（2）185m

自由落體運(yùn)動(dòng)

第一章G學(xué)習(xí)包——自由落體運(yùn)動(dòng)

一、教學(xué)任務(wù)分析
《自由落體運(yùn)動(dòng)》是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在實(shí)際中的一個(gè)具體應(yīng)用。重點(diǎn)放在科學(xué)探究過程的實(shí)踐、科學(xué)方法的運(yùn)用和相關(guān)知識(shí)的靈活應(yīng)用上，對改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式來說具有重要的意義。
學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容所需準(zhǔn)備的知識(shí)和技能主要有：（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；（2）會(huì)用DIS實(shí)驗(yàn)測量勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
將自由落體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容分成若干個(gè)子課題，學(xué)生分組，并認(rèn)領(lǐng)探究的課題。
通過子課題1，引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義；通過子課題2和專題3，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和重力加速度。
通過實(shí)例分析，掌握自由落體的規(guī)律，解決生活實(shí)際中的簡單問題。
本節(jié)內(nèi)容采用學(xué)習(xí)包的形式編寫，目的在于改變傳統(tǒng)的教與學(xué)的方式，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生通過自主活動(dòng)，做到“資料自己找，實(shí)驗(yàn)自己做，問題自己答，小結(jié)自己寫，效果自己評”，在探究活動(dòng)中體驗(yàn)合作探究的學(xué)習(xí)過程、認(rèn)識(shí)研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，感悟科學(xué)方法的應(yīng)用和科學(xué)態(tài)度對探究的成功的重要作用，為今后的持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
（1）知道自由落體運(yùn)動(dòng)的定義。
（2）理解自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。
（3）知道自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際意義。
（4）知道重力加速度的大小、方向和單位以及不同地點(diǎn)重力加速度略有不同。
（5）掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡單問題。
2、過程與方法
（1）在探究自由落體運(yùn)動(dòng)的過程中，通過小組成員間分工合作，獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的過程，感受科學(xué)探究的一般過程和方法。
（2）在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)、多媒體和DIS等手段進(jìn)行探究活動(dòng)的過程中，感受信息技術(shù)對探究活動(dòng)的支撐作用。
（3）通過對自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際意義的分析，認(rèn)識(shí)理想模型這一科學(xué)方法。
（4）通過用頻閃照片研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)測量自由落體的加速度以及不同地方重力加速度大小的比較等過程，經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、數(shù)據(jù)處理分析等研究過程。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
（1）通過對落體運(yùn)動(dòng)快慢爭論的物理學(xué)史介紹，領(lǐng)略伽利略對科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著的態(tài)度和敢于對前人，尤其是權(quán)威大膽質(zhì)疑的精神，激發(fā)探究的興趣和欲望。
（2）通過對伽利略落體運(yùn)動(dòng)研究過程的物理學(xué)史介紹，體驗(yàn)和學(xué)習(xí)“提出假設(shè)－數(shù)學(xué)推理－實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的科學(xué)方法，感悟科學(xué)方法在人類認(rèn)識(shí)自然和應(yīng)用中的作用。
（3）通過小組成員間根據(jù)子課題研究內(nèi)容，明確各自擔(dān)任的角色和任務(wù)，在探究的過程，體驗(yàn)具體分工、合作的愉悅和經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)責(zé)任感，樂于與人合作，并善于與人合作。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：
（1）物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān)。
（2）自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是g。
難點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
四、教學(xué)資源
1、器材：五分硬幣和紙片，錢毛管和抽氣機(jī)，頻閃照片，DIS多種傳感器，書簽，反應(yīng)時(shí)間尺，計(jì)算器，其他器材等。
2、Internet網(wǎng)絡(luò)、圖書資料等。
3、自制課件。
五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括四個(gè)方面：一是自由落體運(yùn)動(dòng)的定義；二是自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)；三是測量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度；四是自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)的基本思路是：學(xué)生組成小組，在教師的指導(dǎo)下根據(jù)總課題自由落體運(yùn)動(dòng)提出系列性問題或子課題，然后通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查找資料、交流討論、探究實(shí)驗(yàn)解決問題，最后進(jìn)行小結(jié)、交流和評價(jià)。
本設(shè)計(jì)要突出的重點(diǎn)是：物體自由下落的快慢與物體所受的重力無關(guān)；自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是g。方法是：通過專題1，紙片和硬幣實(shí)驗(yàn)、錢毛管實(shí)驗(yàn)、月球?qū)嶒?yàn)介紹、亞里士多德和伽利略關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭論的介紹，引出物體自由下落的快慢與物體所受重力無關(guān)；通過專題2和專題3，讓學(xué)生通過初步觀察、提出猜想、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等過程得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是g。
本設(shè)計(jì)要突破的難點(diǎn)是：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用。方法是：通過制作反應(yīng)時(shí)間尺測量反應(yīng)時(shí)間和滴水法測重力加速度等實(shí)例分析，掌握用規(guī)律解決生活實(shí)際中的簡單問題。
本設(shè)計(jì)重視概念和規(guī)律的形成過程以及伴隨這一形成過程的科學(xué)方法和物理學(xué)史的教育，著重培養(yǎng)學(xué)生獲取、搜集、處理、表達(dá)信息的能力以及觀察、分析、推理的能力。
完成本設(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)需2～3課時(shí)。

六、教學(xué)流程
1、教學(xué)流程圖
2、流程圖說明
情景實(shí)驗(yàn)和設(shè)問
通過演示實(shí)驗(yàn)，以“馬路邊夾錢騙術(shù)”創(chuàng)設(shè)情景，指出落體運(yùn)動(dòng)是生活中常見的一種運(yùn)動(dòng)，提出“落體運(yùn)動(dòng)具有怎樣的性質(zhì)和規(guī)律”的問題，激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲望。
活動(dòng)I和活動(dòng)II學(xué)生分組和探索研究
通過對學(xué)生進(jìn)行分組、確定子課題及研究內(nèi)容、明確角色和任務(wù)分工。學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)資源和書籍資料，自主研究、制定課題計(jì)劃書和進(jìn)度表，并將搜集到的資料匯總、分析、整合，初步做成ppt、網(wǎng)頁、作品等形式。然后，小組內(nèi)部進(jìn)行交流和觀看成果，進(jìn)一步修改和完善課件或作品。
活動(dòng)III子課題展示
通過學(xué)生分組展示和交流研究成果，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和重力加速度，引入理想模型、“提出假設(shè)－數(shù)學(xué)推理－實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”等物理思想和科學(xué)方法。
活動(dòng)IV師生評價(jià)
由教師和學(xué)生組成課題評審團(tuán)，一方面對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審，另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)行表彰和鼓勵(lì)，并提出改進(jìn)意見，評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些，主要起鼓勵(lì)作用。
活動(dòng)V、活動(dòng)VI和活動(dòng)VII自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用
通過“大家談”的方式，讓學(xué)生小結(jié)自由落體規(guī)律。然后，教師通過實(shí)例1和實(shí)例2的分析，進(jìn)一步理解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
問題設(shè)計(jì)方案
通過設(shè)置課后思考題，鼓勵(lì)學(xué)生制作反應(yīng)尺測量反應(yīng)時(shí)間，測量不同人群的反應(yīng)時(shí)間（性別，年齡，職業(yè)等），研究采集到的數(shù)據(jù)，總結(jié)反應(yīng)時(shí)間跟哪些因素有關(guān)，實(shí)現(xiàn)“帶著問題進(jìn)課堂、帶著問題出課堂”的教學(xué)設(shè)計(jì)意圖。
七、教學(xué)案例
（一）課前準(zhǔn)備
1、學(xué)生方面所做的準(zhǔn)備
學(xué)生分組：以自愿結(jié)合為原則，每4～6人分為一組。
角色和任務(wù)分工：根據(jù)自身的特點(diǎn)，學(xué)生自主選擇和承擔(dān)對應(yīng)子課題的各項(xiàng)任務(wù)。每組可設(shè)資料搜集員，整理員、展示員，實(shí)驗(yàn)員、制作發(fā)明員、組長（兼）等。
課題選題：包括教師指定選題和學(xué)生自主選題。教師可根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和研究能力，可以提供一系列可操作的課題供學(xué)生選擇，也可以由學(xué)生自主選擇有興趣、能操作的課題，然后填寫選題意向表?！?br> 其他課題：需由指導(dǎo)老師主持開題評審會(huì)對學(xué)生課題研究方案進(jìn)行評審。
2、教師方面所做的準(zhǔn)備
創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情境：從本節(jié)課的生活背景出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)的興趣。
編寫課前導(dǎo)學(xué)：學(xué)生自主學(xué)習(xí)應(yīng)考慮時(shí)間的合理性，高中生課后作業(yè)較多，為了讓學(xué)生有寬裕的課前自主時(shí)間，開展研究性學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)具體要求，編寫了“課前導(dǎo)學(xué)”，在“課前導(dǎo)學(xué)”中為學(xué)生提供了學(xué)法指導(dǎo)，針對所學(xué)內(nèi)容，提供一些相關(guān)的學(xué)習(xí)方法（盡量實(shí)用、豐富些）讓學(xué)生參考，重在引導(dǎo)學(xué)生圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)展開思考，發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。
教師搜集選題意向表：按照學(xué)生的意向分組，最后宣布分組名單。
各課題組制定研究方案，自主開展研究活動(dòng)：鼓勵(lì)學(xué)生把發(fā)現(xiàn)的問題和別人交流討論，并認(rèn)真填寫研究過程的記錄表格。教師可指導(dǎo)學(xué)生利用工具書，網(wǎng)絡(luò)、圖書館等輔助手段去解決問題（學(xué)會(huì)搜集信息，與人的終身學(xué)習(xí)休戚相關(guān)）。實(shí)再解決不了的（包括學(xué)生課前自學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)的其它問題），由每組的組長把問題反饋給教師，然后匯總給課代表（作簡單統(tǒng)計(jì)），再反饋給任科老師。通過反饋，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)暢所欲言，尊重其權(quán)利。
評價(jià)方式：學(xué)生以小組為單位，每一小組采用的方式不限，可以使用Powerpoint演示文稿、flash、網(wǎng)頁、作品等方式，交流展示本組的研究成果。演示報(bào)告應(yīng)簡潔、清晰、有條理、重點(diǎn)突出、論點(diǎn)鮮明。可將繁雜的文字資料做成圖表、動(dòng)畫，并配以聲音，力求生動(dòng)、活潑、明了地展示自己的研究成果。
成立課題評審團(tuán)：由每個(gè)課題組的一名代表和指導(dǎo)老師組成評審團(tuán)，一方面對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審，另一方面以投票方式對各組成果進(jìn)行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)行表彰和鼓勵(lì)，并提出改進(jìn)意見。評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些，主要起鼓勵(lì)作用。
（二）主要教學(xué)過程
1、學(xué)生分組交流各自專題的研究結(jié)果（以下課題供參考）
子課題1：關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)快慢的爭論
問題：輕重不同的物體下落快慢相同嗎？
實(shí)驗(yàn)：
a．紙片和硬幣。
B．紙片揉成團(tuán)和硬幣。
C．錢毛管實(shí)驗(yàn)。
D．月球?qū)嶒?yàn)介紹。
E．物理學(xué)史：介紹亞里士多德的落體理論和伽利略的巧妙反駁。
小結(jié)：物體下落的快慢與物體本身所受重力大小無關(guān)，從而得出自由落體的定義。
教師進(jìn)一步指出：
（1）自由的含義：不受空氣阻力的作用。
（2）自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：初速為0（從靜止開始下落），只受重力作用。
（3）實(shí)際意義：在處理實(shí)際問題時(shí)，如果落體運(yùn)動(dòng)的物體所受的空氣阻力與所受的重力相比很小可以忽略，則可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)。這種為了突出問題的本質(zhì)，采取抓住事物的主要因素，忽略次要因素的方法成為理想模型法。
子課題2：自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究
初步觀察落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：得出其是初速為0的加速運(yùn)動(dòng)。
提出猜想：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)嗎？
設(shè)計(jì)方案。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
展示自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，介紹研究方法。
物理學(xué)史：介紹伽利略對落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究過程（提出假設(shè)－數(shù)學(xué)推理－斜面實(shí)驗(yàn)）。
小結(jié)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)。
子課題3：測量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度
（1）重力加速度的定義：教師可指出當(dāng)我們學(xué)完牛頓第二定律后，再回過頭來推導(dǎo)為什么自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是g。
（2）方向：豎直向下。
（3）大小：設(shè)計(jì)方案測量自由落體運(yùn)動(dòng)物體重力加速度的數(shù)值：例如稱重法，滴水法，DIS實(shí)驗(yàn)（光電門，位移傳感器，力傳感器）等。
（4）通過表格比較不同地方的重力加速度，找出規(guī)律，指出標(biāo)準(zhǔn)值的含義。
（其他子課題）略
2、師生評價(jià)
對學(xué)生開題研究方案進(jìn)行評審，并以投票方式對各組成果進(jìn)行評議，根據(jù)成果交流情況評出創(chuàng)意獎(jiǎng)、特別獎(jiǎng)等各獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)行表彰和鼓勵(lì)，并提出改進(jìn)意見。評獎(jiǎng)面可適當(dāng)大一些，主要起鼓勵(lì)作用。
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其運(yùn)用
（1）學(xué)生小結(jié)自由落體的規(guī)律，得出計(jì)算公式。
（2）實(shí)例1分析：破解“夾錢”騙術(shù)。
模擬實(shí)驗(yàn)：夾書簽。教師指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以檢驗(yàn)人反應(yīng)的靈敏程度，引出反應(yīng)時(shí)間概念。
教師拿出一根神秘的尺子檢測學(xué)生，直接得出反應(yīng)時(shí)間，讓學(xué)生猜一猜這把尺子的奧秘。引導(dǎo)學(xué)生分析測量方法，布置課后繼續(xù)研究工作。
（3）實(shí)例2分析：滴水法測重力加速度。我們先在水龍頭下放一個(gè)盤子，調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使第一個(gè)水滴到盆子的瞬間，第二個(gè)水滴正好從閥門處開始下落（邊聽水滴碰盤子的響聲邊注視閥門處的水滴)，問需要測出哪些物理量，就可以測出重力加速度，并寫出計(jì)算公式。
4、課后研究
制作反應(yīng)尺，測量反應(yīng)時(shí)間：測量不同人群的反應(yīng)時(shí)間（性別，年齡，職業(yè)等），研究采集到的數(shù)據(jù)，總結(jié)反應(yīng)時(shí)間根哪些因素有關(guān)？

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé)，教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的教師教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？下面是小編為大家整理的“20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)”，希望能為您提供更多的參考。

20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)：自由落體運(yùn)動(dòng)

一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
（1）------直線運(yùn)動(dòng)
1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度V平＝s/t（定義式）2.有用推論Vt2-Vo2＝2as
3.中間時(shí)刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/24.末速度Vt＝Vo+at
5.中間位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t
7.加速度a＝(Vt-Vo)/t｛以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a0；反向則a0｝
8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs＝aT2｛Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)間(T)內(nèi)位移之差｝
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；時(shí)間(t)秒(s)；位移(s):米（m）；路程:米；速度單位換算：1m/s=3.6km/h。
注：
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式;
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時(shí)間與時(shí)刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運(yùn)動(dòng)
1.初速度Vo＝02.末速度Vt＝gt
3.下落高度h＝gt2/2（從Vo位置向下計(jì)算）4.推論Vt2＝2gh
注:
(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；
(2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下）。
（3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)
1.位移s＝Vot-gt2/22.末速度Vt＝Vo-gt（g=9.8m/s2≈10m/s2）
3.有用推論Vt2-Vo2＝-2gs4.上升最大高度Hm＝Vo2/2g(拋出點(diǎn)算起）
5.往返時(shí)間t＝2Vo/g（從拋出落回原位置的時(shí)間）
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以向上為正方向，加速度取負(fù)值；
(2)分段處理：向上為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，具有對稱性；
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等

練習(xí)題訓(xùn)練：
1．伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，這就是()
A．對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法
B．用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的方法
C．對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的方法
D．抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法
2．某中學(xué)生身高1.70m，在學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)上參加跳高比賽，采用背躍式，身體橫著越過2.10m的橫桿，獲得了冠軍，據(jù)此可以估算出他跳起時(shí)豎直向上的速度為()
A．7m/sB．6m/s
C．5m/sD．3m/s
3．一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知它第一秒內(nèi)的位移恰為它最后一秒內(nèi)位移的一半，g取10m/s2，則它開始下落時(shí)距地面的高度為()
A．5m
B．11.25m
C．20m
D．31.25m
4．從地面豎直上拋物體A，同時(shí)在某高度有一物體B自由落下，兩物體在空中相遇時(shí)的速率相等，則
A．物體A的上拋初速度大小是兩物體相遇時(shí)速率的2倍
B．相遇時(shí)物體A已上升的高度和物體B已下落的高度相同
C．物體A和物體B落地時(shí)間相等
D．物體A和物體B落地速度相等
技能強(qiáng)化
5．從某高處釋放一粒小石子，經(jīng)過1s從同一地點(diǎn)再釋放另一粒小石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將
A．保持不變
B．不斷增大
C．不斷減小
D．有時(shí)增大，有時(shí)減小
6．從足夠高處釋放一石子甲，經(jīng)0.5s，從同一位置再釋放另一石子乙，不計(jì)空氣阻力，則在兩石子落地前，下列說法中正確的是
A．它們間的速度差與時(shí)間成正比
B．甲石子落地后，經(jīng)0.5s乙石子還在空中運(yùn)動(dòng)
C．它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同
D．它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量無關(guān)
7．一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)：讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則
A．物體在2s末的速度是2.0m/s
B．物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/s
C．物體在第2s內(nèi)的位移是20m
D．物體在5s內(nèi)的位移是50m
8．木星的一個(gè)衛(wèi)星—木衛(wèi)1上面的珞璣火山噴發(fā)時(shí)，火山噴發(fā)出的巖塊上升高度可達(dá)250km，每一塊石頭的滯空時(shí)間為1000s．已知在距離木衛(wèi)1表面幾百千米的范圍內(nèi)，木衛(wèi)1的重力加速度g木衛(wèi)可視為常數(shù)，而且在木衛(wèi)1上沒有大氣．則據(jù)此可求出g木衛(wèi)與地球表面重力加速度g(g＝10m/s2)的關(guān)系是
A．g木衛(wèi)＝g
B．g木衛(wèi)＝1/2g
C．g木衛(wèi)＝1/5g
D．g木衛(wèi)＝1/20g
9．小球在t＝0時(shí)刻從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其v－t圖象如圖所示，則由圖可知()
A．小球下落的最大速度為5m/s
B．小球下落的最大速度為3m/s
C．小球能彈起的最大高度為0.45m
D．小球能彈起的最大高度為1.25m
10．A物體自高為H的塔頂自由落下，同時(shí)B物體自塔底以初速度v0豎直上拋，且A、B兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)．下列說法不正確的是()
A．若v0＞√(gH)，兩物體相遇時(shí)，B正在上升途中
B．若v0＝√(gH)，兩物體在地面相遇
C．若√(gH/2)＜v0＜√(gH)，兩物體相遇時(shí)，B物體正在空中下落
D．若v0＝√(gH/2)，則兩物體在地面相遇
11．一小球豎直向上拋出，先后經(jīng)過拋出點(diǎn)的上方h＝5m處的時(shí)間間隔Δt＝2s，則小球的初速度v0為多少？小球從拋出到返回原處所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？
12．小芳是一個(gè)善于思考的鄉(xiāng)村女孩，她在學(xué)過自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，對自家房上下落的雨滴產(chǎn)生了興趣．她坐在窗前發(fā)現(xiàn)從屋檐每隔相等時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，小芳同學(xué)在自己的作業(yè)本上畫出了如圖所示的雨滴下落同自家房子尺寸的關(guān)系圖，其中2點(diǎn)和3點(diǎn)之間的小矩形表示小芳正對的窗子，請問：
(1)此屋檐離地面多高？
(2)滴水的時(shí)間間隔是多少？
挑戰(zhàn)自我

13．在豎直的井底，將一物塊以11m/s的速度豎直向上拋出，物體沖過井口時(shí)被人接住，在被人接住前1s內(nèi)物體的位移是4m，方向向上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：
(1)物體從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間；
(2)此豎直井的深度．
參考答案
1．D[解析]伽利略對運(yùn)動(dòng)的研究，通常包括以下幾個(gè)方面的要素：通過對現(xiàn)象的一般觀察，提出假設(shè)，運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))推理得出推論，通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)，最后對假設(shè)進(jìn)行修正和推廣．伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究也是如此，故正確選項(xiàng)為D.
2．C[解析]起跳前，重心位置大約是0.85m，起跳后，重心上升的最大高度為h＝2.10m－0.85m＝1.25m，把他的運(yùn)動(dòng)看做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度約為v＝√(2gh)＝5m/s.
3．B[解析]設(shè)物體在最后一秒的初速度為v，則最后一秒內(nèi)位移為x＝vt＋1/2gt^2＝v＋1/2g；而第一秒內(nèi)的位移為x0＝1/2g，而x0＝x/2，解得v＝5m/s.則物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝v/g＋1s＝1.5s，則下落高度h＝1/2gt^2＝11.25m，選項(xiàng)B正確．
4．AD[解析]從豎直上拋運(yùn)動(dòng)速度的對稱性可知，A物體上升的最大高度與B物體自由下落的高度相同，因此兩物體落地速度相等，選項(xiàng)D正確；相遇時(shí)刻為B下落的中間時(shí)刻，由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可得：v＝(0＋v0)/2，即v0＝2v，選項(xiàng)A正確；由初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，B下落高度與A上升高度之比為1∶3，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同時(shí)可知A運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的兩倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
5．B[解析]設(shè)第1粒石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為ts，則第2粒石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(t－1)s，則經(jīng)過時(shí)間ts，兩粒石子間的距離為Δh＝1/2gt^2－1/2g(t－1)^2＝gt－1/2g，可見，兩粒石子間的距離隨t的增大而增大，故B正確．
6．CD[解析]兩石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，則二者速度差恒定，A錯(cuò)誤；由于兩石子下落的高度相同，因此下落的時(shí)間相同，甲石子落地后，經(jīng)0.5s乙石子剛好落地，B錯(cuò)誤，C正確；由于不計(jì)空氣阻力，由t＝√((2h/g)可知，兩石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與質(zhì)量無關(guān)，D正確．
7．D[解析]設(shè)星球的重力加速度為g，小球自由下落，在第5s內(nèi)的位移是18m，可得，其中t4＝4s，t5＝5s，解得g＝4m/s2.小球在2s末的速度是v2＝gt2＝8m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在第4s末的速度v4＝at4＝16m/s，在第5s末的速度v5＝at5＝20m/s，小球在第5s內(nèi)的平均速度v＝(v4＋v5)/2＝18m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球在前2s內(nèi)的位移是，小球在第1s內(nèi)的位移是，小球在第2s內(nèi)的位移是8m－2m＝6m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球在5s內(nèi)的位移是，選項(xiàng)D正確．
8．C[解析]一塊石頭的滯空時(shí)間為1000s，石頭上升或下落時(shí)間為500s，根據(jù)，解得,C正確．
9．AC[解析]由圖可知：小球下落的最大速度為5m/s，彈起的初速度為3m/s，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；彈起的最大高度為時(shí)間軸下三角形的面積，即為0.45m，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．
10．B[解析]B相對A向上做速度為v0的勻速運(yùn)動(dòng)，故相遇時(shí)間t＝eqf(H,v0)，B上升到最高點(diǎn)需時(shí)間t1＝v0/g，落回到拋出點(diǎn)時(shí)間t2＝2v0/g.要在上升途中相遇，則t＜t1，即v0＞√(gH)；要在下降途中相遇，則t1＜t＜t2，即√((gH)/2)＜v0＜√(gH)；在最高點(diǎn)相遇，則t＝t1，即v0＝√(gH)；在地面相遇時(shí)t＝t2，即v0＝√((gH)/2).
11．10√2m/s2√2s
[解析]根據(jù)題意，畫出小球運(yùn)動(dòng)的情景圖，如圖所示．小球先后經(jīng)過A點(diǎn)的時(shí)間間隔Δt＝2s，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對稱性，小球從A點(diǎn)到最高點(diǎn)的時(shí)間t1＝Δt/2＝1s，小球在A點(diǎn)處的速度vA＝gt1＝10m/s；
在OA段有，解得v0＝10√2m/s；
小球從O點(diǎn)上拋到A點(diǎn)的時(shí)間
t2＝(vA－v0)/(－g)＝(10－10√2)/(－10)s＝(√2－1)s
根據(jù)對稱性，小球從拋出到返回原處所經(jīng)歷的總時(shí)間
t＝2(t1＋t2)＝2√2s.
12．(1)3.2m(2)0.2s
[解析]設(shè)屋檐離地面高度為h，滴水的時(shí)間間隔為T.
第2滴水的位移為
h2＝1/2g(3T)^2
第3滴水的位移為
h3＝1/2g(2T)^2
且h2－h(huán)3＝1m
由以上各式解得T＝0.2s
則屋檐高h(yuǎn)＝1/2g(4T)^2＝3.2m.
13．(1)1.2s(2)6m
[解析](1)設(shè)接住前1s時(shí)的速度為v1，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
x＝v1t－1/2gt^2
解得v1＝9m/s
接住前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
t1＝(v0－v1)/g)＝(11－9)/10s＝0.2s
從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間t＝t1＋1s＝1.2s.
(2)豎直井的深度H＝v0t－1/2gt^2＝11×1.2m－1/2×10×1.22m＝6m.
說明：自由落體的物體第1s內(nèi)的位移h1＝1/2gt^2＝5m，被人接住前1s內(nèi)位移小于5m，可知物體是在通過最高點(diǎn)后返回的過程中被接住。

自由落體運(yùn)動(dòng)教案

年級(jí)
組別審閱審閱
主備人使用人授課時(shí)間
課題人教版物理必修一第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第5節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)課型新授課
課標(biāo)
要求高考要求：Ⅱ級(jí)要求。對所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際的問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用。
小高考要求：Ⅱ級(jí)要求。對所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際的問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中應(yīng)用。
教
學(xué)
目
1、標(biāo)知識(shí)與能力使學(xué)生知道什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，理解自由落體運(yùn)動(dòng)的條件和特征，掌握重力加速度的概念；
2、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決自由落體問題。
過程與方法1、通過推導(dǎo)自由落體公式，經(jīng)歷由特殊到一般的推理過程，體會(huì)科學(xué)研究方法；
2、通過尋找規(guī)律得出自由落體運(yùn)動(dòng)公式，并找出其與勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的聯(lián)系。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與討論的興趣，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。
2、通過的公式理解及應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，用不同方法表達(dá)同意規(guī)律的科學(xué)意識(shí)。
教學(xué)
重點(diǎn)1、自由落體運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律；
2、運(yùn)用合適的公式解決實(shí)際的的問題。
教學(xué)
難點(diǎn)研究自由落體運(yùn)動(dòng)的特征
教學(xué)
方法講授法、討論法、練習(xí)法。
教學(xué)程序設(shè)計(jì)
教
學(xué)
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)一明標(biāo)自學(xué)
過程設(shè)計(jì)二次備課
“明標(biāo)自學(xué)”：
（1）新課導(dǎo)入
一陣秋風(fēng)吹過，熟透的蘋果從樹上紛紛落下，仔細(xì)觀察，蘋果下落時(shí)是越來越快的。那么你如何能夠求出蘋果落地時(shí)的速度及落地時(shí)間？蘋果在空中下落一定時(shí)間，下落的高度又是多少呢？
（2）自學(xué)內(nèi)容
1、什么叫自由落體運(yùn)動(dòng)？它有怎樣的特點(diǎn)？影響物體下落快慢的因素是什么
2、什么是自由落體加速度？其大小等于多少？它的方向是怎樣的？
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是什么？
4、如何推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式？

教
學(xué)
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)二合作釋疑環(huán)節(jié)三點(diǎn)撥拓展
（備注：合作釋疑和點(diǎn)撥拓展可以按照順序先后進(jìn)行，也可以根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行設(shè)計(jì)）
過程設(shè)計(jì)二次備課
“合作釋疑”：
1、在現(xiàn)實(shí)生活中，物體的下落在什么情況下才可當(dāng)成自由落體運(yùn)動(dòng)來處理？
在實(shí)際中物體下落時(shí)由于受到空氣阻力的作用，物體并不是做自由落體運(yùn)動(dòng)，只有當(dāng)空氣阻力比重力小得多，可以忽略時(shí)，物體的下落才可當(dāng)成自由落體運(yùn)動(dòng)來處理。
2、觀察課本44頁表格，總結(jié)影響自由落體加速度大小的因素是什么？
自由落體加速度隨緯度的增加而增大，且隨著物體離地面的高度的增大而減小。
“點(diǎn)撥拓展”：
對自由落體運(yùn)動(dòng)的理解：
1、自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型，具備兩個(gè)特征：（1）初速度為零；（2）只受重力作用。
2、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例，并不是一種新的運(yùn)動(dòng)。初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律對自由落體運(yùn)動(dòng)都適用。
3、利用公式、解題時(shí)，必須以物體剛開始下落時(shí)刻為計(jì)時(shí)時(shí)刻，即t=0時(shí)v0=0。通常規(guī)定豎直向下的方向?yàn)檎较颉?br> 因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以其v-t圖象是一條過原點(diǎn)的直線，該直線的斜率k=g。
教
學(xué)
過
程
及
方
法環(huán)節(jié)四當(dāng)堂檢測二次備課
“當(dāng)堂檢測”：
1．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1：4，不考慮空氣的阻力作用，它們在同一高度處同時(shí)下落，則下面說法正確的是………………………………………………()
A.甲比乙先著地B．乙比甲先著地
C．甲和乙同時(shí)落地D．甲比乙的加速度大
2．如果從高樓相隔ls先后釋放兩個(gè)相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則它們在空中各個(gè)時(shí)刻………………………………………()
A.兩球的距離始終保持不變B．兩球的距離越來越小
C．兩球的距離先越來越小，后越來越大D．兩球的距離越來越大
3.在某地讓一個(gè)小球從17.7m高的地方自由下落，測得小球下落到地面處所用的時(shí)間是1.9s，求此地的重力加速度和1.9s末的速度。

4.一個(gè)物體從19.6m高的地方自由下落，問經(jīng)過多長時(shí)間落到地面？它落到地面時(shí)的速度是多少？

課
堂
小
結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)，其中自由落體運(yùn)動(dòng)的特征和規(guī)律是本節(jié)課的重點(diǎn)，大家要重點(diǎn)掌握，運(yùn)用合適的公式解決實(shí)際的的問題是本節(jié)課的難點(diǎn)，課后大家要及時(shí)整理并完成相關(guān)練習(xí)。請同學(xué)們課后及時(shí)復(fù)習(xí)，按時(shí)完成作業(yè).
課后
作業(yè)訓(xùn)練與測評第10頁
板
書
設(shè)
計(jì)1、自由落體運(yùn)動(dòng)
2、自由落體加速度g
3、自由落體運(yùn)動(dòng)的公式