自由落體運(yùn)動(dòng)課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

2.4自由落體運(yùn)動(dòng)人教版高一物理必修1第一學(xué)期第二章2.4自由落體運(yùn)動(dòng)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究核心素養(yǎng)目標(biāo)1、物理觀念：知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件2、科學(xué)思維：通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的特點(diǎn)，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(xué)探究：掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能解決相關(guān)實(shí)際問題．4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法，領(lǐng)會(huì)伽利略的科學(xué)思想．教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的特點(diǎn)，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．教學(xué)難點(diǎn)：掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并能解決相關(guān)實(shí)際問題

知識(shí)回顧情境導(dǎo)入物體下落的運(yùn)動(dòng)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(duì)它的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了差不多兩千年的時(shí)間生活中的落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)講解探究1：影響物體下落快慢的因素實(shí)驗(yàn)一

重量大的光盤和紙片哪一個(gè)下落得快？

重量大的光盤先落地，光盤下落得快實(shí)驗(yàn)二剛才的紙片揉成團(tuán)和光盤呢？紙團(tuán)和光盤幾乎同時(shí)落地原因：空氣阻力對(duì)下落快慢有影響知識(shí)講解平常日常觀察到的事實(shí)，如一塊石頭比一片樹葉落得快些…二千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢跟它的輕重有關(guān)，重的物體下落得快。他的這一論斷符合人們的常識(shí)，以至于其后兩千年的時(shí)間里，大家都奉為經(jīng)典。亞里士多德8知識(shí)講解伽利略通過邏輯推理指出了亞里士多德的錯(cuò)誤，最后通過實(shí)驗(yàn)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(diǎn)是錯(cuò)誤的？9知識(shí)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(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，它的速度應(yīng)該是均勻變化的.3、推理：利用數(shù)學(xué)推理得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)該有.4、實(shí)驗(yàn)：通過“理想斜面”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論.5、外推：當(dāng)斜面傾角為900時(shí)，小球?qū)⒆杂上侣?，仍?huì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).知識(shí)講解知識(shí)講解探究2：牛頓管實(shí)驗(yàn)：無(wú)空氣影響時(shí)，物體下落的快慢抽氣后，就排除了

的影響。空氣

知識(shí)講解探究2：牛頓管實(shí)驗(yàn)：無(wú)空氣影響時(shí)，

物體下落的快慢。

結(jié)論：如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體同時(shí)同地同一高度下落的快慢是相同的。13知識(shí)講解自由落體運(yùn)動(dòng)1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。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(jì)，則物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。思考：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)，那么，它的加速度在下落過程中是否變化呢？14知識(shí)講解自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究實(shí)驗(yàn)裝置（三種方案進(jìn)行選擇）1．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或者電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，分析紙帶2．頻閃儀，分析頻閃照片3．自由落體測(cè)定儀加上傳感器，直接給出速度值設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：若是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)則應(yīng)滿足：規(guī)律一：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比。規(guī)律二：任意相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差是一個(gè)常數(shù)，即：xN－xN-1＝aT2知識(shí)講解利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量知識(shí)講解學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)：記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡實(shí)驗(yàn)器材：電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘、紙帶實(shí)驗(yàn)步驟：1．裝好電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；2．將紙帶一端穿過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，另一端

夾在重錘中，同時(shí)將紙帶拉至最高點(diǎn)；3．兩人配合，先打開電源，再釋放紙帶；4．立刻關(guān)閉電源。知識(shí)講解18知識(shí)講解數(shù)據(jù)處理：在誤差允許的范圍內(nèi)，連續(xù)相等時(shí)間間隔的位移之差是一個(gè)常數(shù)說(shuō)明：自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)！自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究拓展：除了利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)，還可以利用頻閃儀或光柵傳感器等更加精準(zhǔn)測(cè)量物體自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)講解知識(shí)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(shí)講解22知識(shí)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(shí)講解知識(shí)講解用手機(jī)測(cè)自由落體加速度知識(shí)講解自由落體運(yùn)動(dòng)公式自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：v=v0+at勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)gggv=gthhv=0a=gx=h知識(shí)講解自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用——測(cè)反應(yīng)時(shí)間

1、思考：測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的原理是什么？2、相互測(cè)量同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間知識(shí)講解2、一個(gè)物體從19.6m高的地方自由下落，問經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？它落到地面時(shí)的速度是多少？

物體落地時(shí)的速度為

解：由公式得知識(shí)講解1.定義:物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。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(zhì)：4.自由落體加速度：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)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．