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2019-2020年高中物理 自由落體運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修1 學(xué)習(xí)目標(biāo): 1. 理解什么是自由落體運(yùn)動(dòng)，知道它是初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 2. 知道自由落體運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生條件、特點(diǎn)。 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(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 學(xué)習(xí)重點(diǎn): 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 主要內(nèi)容: 一、自由落體運(yùn)動(dòng) 1．定義：只受重力作用，從靜止開(kāi)始的下落運(yùn)動(dòng)。 2．特點(diǎn)： ①初速V0=0 ②只受一個(gè)力，即重力作用。當(dāng)空氣阻力很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，物體的下落可以看作自由落體運(yùn)動(dòng)。 3．性質(zhì)：初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 4．自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律： ①速度公式： ②位移公式： ③速度位移關(guān)系： ④平均速度公式： ⑤△s=gT2 二、重力加速度：同一地點(diǎn)，任何物體的自由落體加速度相同，跟物體的輕重?zé)o關(guān)。 重力加速度的方向始終豎直向下，大小跟高度和緯度有關(guān)。地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略計(jì)算時(shí)，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(guò)程中（ ） A．兩球速度差始終不變 B．兩球速度差越來(lái)越大 C．兩球距離始終不變 D．兩球距離越來(lái)越大 【例二】從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力，取g=10m／s2，求： ①經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面； ②從開(kāi)始落下的時(shí)刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移； ③落下一半時(shí)間的位移． 【例三】一個(gè)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(guò)一高度為2m的窗戶(hù)用時(shí)間0.4s，g取10 m/s2。則物體開(kāi)始下落時(shí)的位置距窗戶(hù)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(dòng)。在懸點(diǎn)A端正下方有一點(diǎn)C距A端0．8 m.若把繩輕輕剪斷，測(cè)得A、B兩端通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間差是0.2 s，重力加速度g=10 m/s2，求木棒AB的長(zhǎng)度？ 課堂訓(xùn)練： 1．以下對(duì)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是哪些? ( ) A．物體開(kāi)始下落時(shí)，速度為零，加速度也為零。 B．物體下落過(guò)程中速度增加，加速度保持不變 C．物體下落過(guò)程中，速度和加速度同時(shí)增大 D．物體下落過(guò)程中，速度的變化率是個(gè)恒量 2．將自由落體運(yùn)動(dòng)分成位移相等的4段，最后一段位移所用時(shí)間是2s，那么下落的第l段位移所用時(shí)間是下面的哪個(gè)值? ( ) A．0．5s B．1．7s C．8s D．7．5s 3．自由落體運(yùn)動(dòng)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(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．從靜止下落的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。 B．自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 C．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在開(kāi)始的連續(xù)三個(gè)2s內(nèi)的位移之比是1：3：5。 D．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在開(kāi)始的連續(xù)三個(gè)2s末的速度之比是1：2：3。 2．甲、乙兩個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，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(shí)，甲、乙的速度相等．D．各落下lm時(shí)，甲、乙的速度相等[來(lái) 3．自由下落的物體，它下落一半高度所用的時(shí)間和全程所用的時(shí)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(gè)小球，一人用手拿著繩上端的小球站在三層樓的陽(yáng)臺(tái)上，放手讓小球自由下落，兩個(gè)球相繼落地的時(shí)間差為△t，如果站在四層樓的陽(yáng)臺(tái)上，同樣放手讓小球自由下落，則兩球相繼落地的時(shí)間差將會(huì)( ) A．不變 B．變大 C．變小 D．由于層高不知，無(wú)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(kāi)始下落處算起下落了45m后趕上Q，并且再過(guò)ls落地，則Q從開(kāi)始下落到著地所經(jīng)歷的時(shí)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(shí)間自由下落一個(gè)小球。當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開(kāi)始下落時(shí)，第一個(gè)小球恰好到達(dá)井底，則相鄰小球開(kāi)始下落的時(shí)間間隔為_(kāi)_______ s，這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距__________m．(g取10m／S2) 7．跳傘運(yùn)動(dòng)員作低空跳傘表演。他們離開(kāi)飛機(jī)后先作自由落體，離地面125m時(shí)打開(kāi)降落傘。開(kāi)傘后，由于受到很大的阻力，運(yùn)動(dòng)員以14．3m／S2的平均加速度作勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)的速度為5m／S。求： ①運(yùn)動(dòng)員離飛機(jī)時(shí)的高度是多少? ②離開(kāi)飛機(jī)后，經(jīng)過(guò)多少時(shí)間到達(dá)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(gè)貴族的家庭。他在科學(xué)上的創(chuàng)造才能，在青年時(shí)代就顯示出來(lái)了。當(dāng)他還是比薩大學(xué)醫(yī)科學(xué)生時(shí)，就發(fā)明了能測(cè)量脈搏速率的擺式計(jì)時(shí)裝置。后來(lái)，他的興趣轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué)和物理學(xué)，26歲就擔(dān)任了比薩大學(xué)的數(shù)學(xué)教授。由于他在科學(xué)上的獨(dú)創(chuàng)精神，不久就跟擁護(hù)亞里士多德傳統(tǒng)觀點(diǎn)的人們發(fā)生了沖突，遭到對(duì)手們的排擠，不得不在1591年辭去比薩大學(xué)的職務(wù)，轉(zhuǎn)而到威尼斯的帕多瓦大學(xué)任教。 在帕多瓦，伽利略開(kāi)始研究天文學(xué)，成為哥白尼的日心說(shuō)的熱烈支持者。他制造了望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)到木星的四顆衛(wèi)星，證明了地球并不是一切天體運(yùn)動(dòng)環(huán)繞的中心。用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)，他發(fā)現(xiàn)了月面的凹凸不平以及乳帶似的銀河原來(lái)是由許許多多獨(dú)立的恒星組成的。他還制成了空氣溫度計(jì)，這是世界上最早的溫度計(jì)。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(qǐng)，回到他的故鄉(xiāng)，擔(dān)當(dāng)了大公爵的宮廷數(shù)學(xué)家兼哲學(xué)家。伽利略這樣做的目的是希望大公爵對(duì)他的科學(xué)研究給予資助．但是不久，他就受到了教會(huì)的迫害。由于他勇敢地宣傳哥白尼的學(xué)說(shuō)，1616年，被傳喚到羅馬的宗教裁判所．宗教裁判所譴責(zé)了哥白尼的學(xué)說(shuō)，并責(zé)令伽利略保持沉默。1632年，伽利略發(fā)表《兩種世界觀的對(duì)話(huà)》一書(shū)，被教會(huì)認(rèn)為違反了1616年的禁令．伽利略被召到羅馬囚禁了幾個(gè)月，受到缺席審判，遭到苦刑和恐嚇，并被迫當(dāng)眾跪地表示“公開(kāi)放棄、詛咒和痛恨地動(dòng)說(shuō)的錯(cuò)誤和異端”，最后被判處終身監(jiān)禁，他的書(shū)也被列為禁書(shū)。 1632年以后，伽利略專(zhuān)心致志于力學(xué)的研究，并于1638年完成了《兩種新科學(xué)的對(duì)話(huà)》。由于教會(huì)的禁令，這部書(shū)無(wú)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(yùn)動(dòng)和落體運(yùn)動(dòng)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(jiān)持“自然科學(xué)書(shū)籍要用數(shù)學(xué)來(lái)寫(xiě)”的觀點(diǎn)，倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算相結(jié)合，用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)理論的推導(dǎo)。這種研究方法對(duì)以后的科學(xué)研究工作具有重大的指導(dǎo)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(rèn)，350年前宗教裁判所對(duì)伽利略的審判是錯(cuò)誤的。