自由落体学案

第一篇：自由落体学案

2.5 自由落体运动（学案）

一、学习目标

1.认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。

3.知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。

5.初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养实验能力和推理能力。

二、课前预习

1、自由落体运动：。在地球表面上，它是一个理想运动模型。一般情况下，如果空气阻力相对重力比较小，产生的影响小，可以近似看作自由落体运动。密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。

2、物体做自由落体运动需要满足两个条件

1、和

2、。

3、自由落体运动是初速度为 的 直线运动。

4、自由落体加速度又叫做，用符号 表示。在地球上不同的地方，g的大小是不同的：

1、纬度越高，g越 ；

2、同一纬度，高度越大，g越。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果没有特殊说明，都按 m/s2计算。

5、自由落体运动的速度时间关系是

；位移与时间关系是 ；位移与速度的关系是。

三、典型例题

例

1、下列说法正确的是（）

A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，不能看成自由落体运动。

D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用，因为阻力与重力相比可以忽略，所以能看成自由落体运动。例

2、下列说法不正确的是（）A.g是标题，有大小无方向。

B.地面不同地方g不同，但相差不大。

C.在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样。D.在地面同一地方，高度越高，g越小。

例

3、AB两物体质量之比是1：2，体积之比是4：1，同时从同一高度自由落下，求下落的时间之比，下落过程中加速度之比。

例

4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求

1、经过多长时间落地？

2、第一秒和最后一秒的位移。

3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。

四、巩固练习

1、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？

2、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下．以下几种说法中正确的是（）

A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大 B．下落l s末，它们的速度相等 C．各自下落l m它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大

3、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.物体做自由落体运动时不受任何外力的作用 B.在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动 C.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 D.不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的

4、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。

5、A球处塔顶自由落下，当1m时，B球自距离塔顶7m处开始自由下落，两球恰好同时落地，求塔高为多少？

标准答案

该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，力争无坡度引入）使用，例题答案见教案。1、45m 小于 因为实际加速度比g小 不考虑空气阻力，跳水者做自由落体运动，则h12gt5945m，如果考虑空气阻力，则实际加速度比g小，实际高度小于45m。

22、BC 因为甲乙都是自由落体运动，所以运动规律完全一样，D错；因为是同时下落，根据vtgt可知同一时刻甲乙的速率一样大，A错，B正确；根据vt2gh知C正确；

3、C 做自由落体运动的物体只受重力，A错；忽略空气阻力，还需要初速度为零，B错；C正确 ；不同物体做自由落体运动的运动规律是完全一样的，所以加速度是一样的，当然速度变化快慢是一样的。D错。4、80m 方法一：

画出石子的运动草图。

设石下落的总时间为t，塔高为H，则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1），根据自由落体运动的位移公式：

12gt……① 291Hg(t1)2 ……② 162H2解①、②两式得：t=4s H=80m 解法二：

设石子落地前最后一秒的初速度为V，则落体瞬间的速度为V+g 根据vt2gh有：

v22g9H ……① 162(vg)22gH

② 解①、②得：V=30m/s，H=80m 解法三：

画出物体做自由落体运动的图象，如图所示。

三角形OMN的面积表示石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形的面积表示塔高。根据面积比等于相似比的平方，应有：

得：t=4s 再根据H=gt2

得：H=80m。

5、学会作图拣出规律：B球t时间内下落距离加7m等于A在t时间内下落距离加1m，先算出自由落体运动1m所需时间h122h2gtt5g5 115210t27210(t25)t=355，H=9+7=16m

1m

7m

t

t

第二篇：自由落体

1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A、物体竖直向下运动一定是自由落体运动

B、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动

C、当空气的阻力可以忽略不计时，物体从静止开始的下落运动可视为自由落体运动 D、任何物体在不计阻力的情况下的下落运动完全相同

2、甲乙两物体均在同一处做自由落体运动，甲的重力比乙的重力大，甲从H高处自由落下，乙从2H高处自由落下，则在它们下落过程中，下列说法正确的是（）A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大 B、下落1s时，它们的速度相等

C、各自下落1m时，它们的速度相等 D、下落的过程中甲的加速度比乙的大

3． 甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一地点同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是：（）

A.甲比乙先着地

B.甲比乙的加速度大

C.甲、乙同时着地

D.无法确定谁先着地

3、一物体从离地H高处自由下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，则它落下的位移x等于___________。

4、从某电视塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的作用，小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80m，则该平台离地面的高度是多少？该小球落地时的瞬时速度大小是多少？(g取10m/s2)

5、竖直悬挂一根15m长的杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，让杆自由落下。求杆全部通过A点需多少秒？（g=10m/s2）

6、甲乙两球从同一高度相隔1s先后自由下落一个小球，在下落过程中（）A．两球速度差始终不变

B、两球速度差越来越大 C．两球距离始终不变

D、两球距离越来越大

5．物体从离地面45m处做自由落体运动，g取10m/s2，试求：（1）物体经过多长时间落地？

（2）物体在下落1.5s时的速度是多大？（3）物体落地速度是多大？（4）第2s内的位移是多大？

8、跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面 125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5 m/s，问：

（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?（2）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面?（g=10 m/s2）

第三篇：自由落体111

《自由落体》教学设计

一、教材分析

1．本节课是物理必修1的第三章第三节，这节的教学内容是关于自由落体运动的内容.2．教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法。研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可。教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯。二．学情分析

1.学生在刚学完匀变速直线运动的规律后，急需一次真正的实践去更深刻的理解匀变速直线运动的规律，而对自由落体运动的研究，恰恰适应了学生的这一要求，在本节课的学习中，要让学生的认识有进一步的提高.2.学生已经会处理打点计时器中的纸带，也有一定的观察、分析、推理能力，但仍存在观察事物抓不住重点，分析停留在表面，自主探究能力不强，概括、推理能力较差等问题。

3.按照学生在初中时候的思维惯性，当他们在学习了一定的物理理论知识后，会尝试去应用知识去解释或解决一些具体的实际问题。适当的引导学生进行知识的应用可以进一步发掘学生的探索潜力。

三．设 计 思 路：

落体运动是生活中普遍存在的运动现象，教材依据学生的认知规律和物理学发展史实，从这一特殊运动出发，提出思考和猜想，并通过对自由落体运动轨迹的纪录和分析，初步得出自由落体运动的运动特征。本节课在教学设计时突出以下几个特点：

1.重视实验：整节课由演示实验组成，通过实验设疑、解疑、探求规律，又通过实验巩固所学的知识，充分体现了物理是以实验为基础的学科，体现科学实验是揭示自然规律的重要方法和手段。

2.充分发挥学生的主体作用：通过实验探索、设问点拔，创设问题情境，引导学生积极参与，激发学习兴趣，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，使学生始终保持积极探索的学习心态。

3.在学生初步掌握运动规律后，用简单的回扣游戏使学生加深印象和理解，使学生得到巩固和提高。

四、学习目标

知识与技能：

(1)研究并认识自由落体运动的特点和规律。

(2)理解自由落体运动的特点和规律；并会运用自由落体运动的特点和规律解答相关问题。2.过程与方法：（1）通过观察演示实验，概括出自由落体运动的特点。培养学生观察，分析能力。（2）利用已知的直线运动规律来研究自由落体运动。3.情感态度价值观：（1）培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。五.重点

难点

1．重点：教会学生利用实验进行探索研究的本领

2.难点：运动规律应用的引导 六.教学准备火花打点计时器.铁架台.重锤.纸带.硬币两枚.薄纸片若干.铁片一个

牛顿管、橡皮块、两张相同的纸。七，教学过程

一、自由落体运动

1．思考与讨论：

（1）重的物体下落得快？还是轻的物体下落得快？

（2）请举出一重的物体下落快的实例？（演示一张纸和一块橡皮下落的现象）

师：是否一定是重的物体下落的快？介绍伽利略推理过程。

请一个学生来做个实验：半张纸揉成的纸团和一大张纸片同时从同一高度下落情况，请同学观察。（纸团比纸片下落快，轻的物体还下落的快。）

（设计说明：上述方法也是我们研究问题的方法，利用粗象的逻辑推理或做实验验证。）

师：这样看来，重的物体有时下快，有时轻的物体下落的快。请同学们比较一下上面的几个实验并讨论是什么原因导致这样的结果。

2．分析引导：

（1）教师指出：上述实验现象表明物体下落快慢与轻重无关，是因为有空气阻力存在使现象变得复杂。在17世纪，伽利略曾做过著名的比萨斜塔实验，实验发现：质量不同的铁球和木球几乎同时落地。

（2）提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何？

（3）演示：按教材要求做“牛顿管”实验。

3．总结归纳：

（1）牛顿管实验结论：质量不同的羽毛硬币等物体在没有空气阻力的情况下，下落的快慢是相同的。并比较一下牛顿管放入空气后的实验现象，引出自由落体运动的定义。

师：自由落体运动是一种什么运动呢？我们会猜想它会不会就是初速为零的匀变速直线运动呢？这样需要来证明才能确定。

2）指导学生看“自由落体运动的频闪效果”的插图。

提问：要证明是匀变速直线运动的方法？（方法一：利用连续相邻相等的时间内的位移差为定值进行推导。方法二：证明连续相邻相等的时间内位移之比是连续的奇数比。）（设计说明：这种方法先猜想后用实验验证的方法也是科学家研究问题的一种方法。）

3）分析频闪照片，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

（4）结论：自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动。

二、自由落体加速度

1．分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时（这个位置是任意的）所用时间总是相同的。可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同。

2．让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值。并让学生比较与前面学到的g的数值大小，并强调这个重力加速度就是前面我们学到的常数g。

3．让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：

，若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法由粗算一下自由落体加速度。

三、例题《北京晚报》报道：一小孩从15m高的楼层掉下，被下面的一位叔叔伸开双臂接住化险为夷，幸免于难，试求：

(1)该小孩在空中下落的时间为多少？(2)该叔叔接住小孩时，小孩的速度为多少？

四、课后探究

测自己的反应时间：（请学生说明这样测量的理由。并要求学生课后测量一下自己的反应时间。现场可测几个同学的反应时间。）

（设计说明：让学生自己参与，既活跃了课堂气氛，又让学生加深了印象，可以让学生在玩的过程中学到了知识，这样会收到很好的效果。）

六、引导学生小结

（一）自由落体运动

1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

2．条件(1)只受重力作用。(2)从静止开始下落。

3．性质：初速度为零的匀加速直线运动。

（二）自由落体加速度

1．方向：竖直向下。2．大小：通常取g=9．8m/s，有时g=10m/s。

相关因素：（1）随纬度的增加而增大。（2）随高度的增加而减少。

七、教学反思

首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学物理研究方法的教学，则这堂还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己做实验探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。另外，这节课要注重把实验做好，如果实验不成功，这节课就如同让学生去死记几个结论了，效果不好。

第四篇：自由落体专题练习

自由落体作业

1、竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在2s末、4s末、6s末的高度及速度。（g=10m/s2）

2、A球由塔顶自由落下,当落下am时,B球自距塔顶bm处开始自由落下,两球恰好同时落地,求塔高。

3、气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气体下面挂一重物。在上升到12m高处系重物的绳子断了，从这时刻算起，重物落到地面的时间

4、某人站在高层楼房的阳台外用20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,则石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2)

1、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）

A 上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大 B 上升时加速度小于下降时加速度 C 在最高点速度为零，加速度也为零

D 无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g

2、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（）

3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上 B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下 C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零 D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变

4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离（）

A.保持不变

B.不断减小

C.不断增大

D.根据两石子的质量的大小来决定

5、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)（）A.2m/s

B.4m/s C.6m/s

D.8m/s

6、以初速度40m/s竖直上抛一物体，经过多长时间它恰好位于抛出点上方60m处（不计空气阻力，g取210m/s）？

7、一个物体从H高处自由落下，经过最后196m所用的时间是4s，求物体下落H高度所用的总时间T和2高度H是多少？取g=9.8m／s，空气阻力不计．

8、气球下挂一重物，以v0=10m／s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那

2么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m／s．

9、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形杆的长)

10．气球以10m／s的速度匀速上升，在离地面75m高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m／s2向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少?g=10m／s2．

第五篇：自由落体教案

08物本（1）080501145 陈武凡

“自由落体运动”教案

第3章第3节

一、教学目标

1：认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

2：知道什么是自由落体的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。

3：掌握资源落体运动的特点和规律。

4：初步了解探索自然规律的科学方法，重点培养学生的实验能力和推理能力。

二、教学重点

1：自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。

2：掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。

三、教学难点

理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。

四、教学方法

体现新课程的理念，实验参与与自由讨论相结合，并在体验中掌握学习方法

五、教学仪器

多媒体课件、牛顿管、小纸片、打点计时器、铁架台、纸带、质量不同的重物等。

演示实验1： 观察质量不同的重物下落快慢

将形状大小相同的金属片与纸片从距离地面同高度由静止开始同时释放，二者是否同时落地？

学生猜想：金属片先落地。

学生分析原因：

1、金属片比纸片重下落得快。

2、纸片受阻力比金属片的大，纸片下落得慢。

演示实验2：将纸片揉成纸团后重复上面的探究实验，二者是否同时落地？ 学生猜想：金属片先落地。

实验现象：金属片比纸片先落地，但与纸团下落的时间大大缩小。

学生分析原因：纸团受阻力大大减小，所以纸片下落的时间与金属片下落的时间大缩短。提问：通过演示实验，物体下落快慢与质量有关吗？

学生分组进行实验探索，最后请同学演示，并说明实验现象，得出结论：物体下落快慢与质量无关。

多媒体演示：

比萨斜塔实验。

观察现象：轻的物体和重的物体，同时落地。总结：物体下落快慢与物体的质量无关。进一步思考：如果没有空气阻力的影响，物体下落快慢如何？

演示实验2： 牛顿管实验

（1）当管中有空气时，不同物体下落快慢不同。

（2）将管中空气抽干净后，不同物体下落快慢相同。

学生分析原因：影响物体下落运动快慢的因素是空气阻力，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同物体下落快慢相同。

自由落体运动的性质 1：请同学们根据所学过的知识进行假设猜想

2：自由落体运动是否是匀加速直线运动？如果是如何验证？ 实验探究，寻求规律 请同学们根据实验器材设计合理的实验步骤，实验数据记录表格，验证猜想。

数据处理，作出v-t图像

指导学生回顾初速度为零的匀加速直线运动的规律：

速度V=at,位移S=1/2gt2。

实验结果：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

自由落体的加速度

在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用g表示。

重力加速度方向g总是竖直向下

不同的地理位置，重力加速度大小不同，利用自由落体仪测出当地重力加速度，并指导学生看课本中的表格 课堂小实验

请一位同学与你合作，让他用两个手指捏住长尺上端，你的拇指与食指拳曲成环状放在尺下端的零刻度周围(手的任何部位都不要碰到尺，见下图)．当他一松手、尺子开始下落时，你立刻把尺握住．记下握住尺的位置，读出尺下落的高度，就能算出你的反应时间，你想知道这样做的原理吗？ 巩固练习

有一种“傻瓜”照相机，其光圈(进光孔径)随被拍摄的亮度自动调节，而快门(曝光时间)是固定不变的．为估测该照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如下图所示．由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹． 已知每块砖的平均厚度为6cm.拍摄到的石子位置A距石子起落点竖直距离约2m，怎样估算这个照相机的曝光时间？

分析：石子下落可简化为如图所示：由自由落体运动规律可得：

h12gt2(hh)12g(tt)，则可求出曝光时间2t

解析：石子做自由落体运动，它留下的径迹AB的对应运动时间即为曝光时间。设开始下落点为O，由照片可发看出AB长对应两块砖的厚度，即AB=6×2cm=0.12m，OA=2.0m，故OB=2.12m，由h2OAg221012gt2知，从O至A和从O至B所用时间分别为

2OBg22.1210tAs0.63stBs0.65s

所以曝光时间为ttAtB0.02s

课堂小结：自由落体运动

一、自由落体运动的概念：

物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。

二、自由落体运动的性质：

初速度为零的匀加速直线运动。

三、自由落体运动的加速度：

1、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，叫做自由 落体加速度，也叫重力加速度。

2、重力加速度变化规律：在同一地点重力加速度g的大小是相

同的，在不同的地方，g的值略有不同．

(1)纬度越大的地方，g越大．(2)高度越高的地方，g越小．

3、常取g=9．8m/s2

4、重力加速度的方向总是竖立向下的。

四、自由落体运动的基本公式：

12vgthgt2v2gh2