高一物理必修1《自由落体运动》教学设计（精选多篇）

第一篇：高一物理必修1《自由落体运动》教学设计

★教学目标

1、知识与技能

（1）、理解自由落体运动和自由落体运动的条件

（2）、理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向

（3）、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

2、过程与方法

（1）、培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力

（2）、引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法

(3)、引导学生学会分析数据，归纳总结自由落体的加速度g随纬度变化的规律

3、情感、态度与价值观

(1)、通过实验培养学生合作交流的能力，激发学生的探索与创新意识

(2)、培养学生的逻辑推理能力

(3)、培养学生实事求是的科学态度，从实际问题中分析规律

(4)、培养学生的团结合作精神和协作意识，敢于提出与别人不同的见解

★教学重点

1、探究自由落体运动的性质

2、掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题

★教学难点

探究自由落体运动的性质

★教学方法

1、以物理情景导入目标――合作体验――分析讨论――总结归纳――得出结论。

2、通过实例分析，使学生学会自由落体运动的规律分析并能解决问题。

★教学用具

多媒体，金属片，纸片，打点计时器，纸带，重物（两个质量不同）

★设计思路

让学生通过合作实验，分析总结得出：物体自由下落的快慢和所受重力无关。

让学生通过小组实验，用打点计时器研究自由落体运动，共同分析纸带得出自由落体运动的特点。

让学生依据匀变速直线运动规律理论分析得出自由落体运动的规律。

★教学过程

一、引入新课

（播放“苹果落地”视频）导入新课

二、进行新课

1、自由落体运动

教师活动：演示纸片与金属片的下落过程，提出问题：物体下落的快慢是否与物体的质量有关？

学生活动：学生观察并思考，提出自己的猜想。

教师活动：为了研究下落的快慢与质量是否有关，老师给同学们提供金属片、纸片，请同学们设计实验来探究。

学生活动：学生实验探究（小组合作交流）

点评：通过学生自主探究，激发学生学习兴趣，引导学生积极探索

得出结论：质量并不是决定物体下落快慢的因素。

教师活动：提出问题：与体积、形状或面积有关吗？

学生活动：学生实验探究（小组合作交流）

得出结论：体积、形状或面积也不是决定物体下落快慢得因素

教师活动：引导学生思考问题，造成金属片与纸片不同时落地的原因到底是什么？

学生活动：学生思考得出结论，由于空气阻力的影响。

教师活动：同学们有办法消除阻力吗？

点评：学会一些基本的推理方法，初步养成置疑的习惯，激发学生的学习兴趣。

教师活动：用牛顿管演示物体在空气中和真空的下落情况。引导学生得出：如果没有空气阻力的影响，物体自由下落的快慢是相同的。

学生尝试归纳：自由落体运动的'概念及条件。（学生的总结可能不够准确，注意引导）

教师补充归纳完整

（1）定义：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

（2）条件：

a.只受重力(而不受其他任何力，包括空气阻力)

b.从静止开始下落

点评：培养学生利用物理语言，归纳总结规律的能力。

2、自由落体加速度

学生活动：（实验 小组合作完成）安装好打点计时器、学生电源、纸带、重物等，用打点计时器研究自由落体运动，计算其加速度，换用不同质量的重物看纸带上点子间隔有什么不同，总结得出结论。

教师点评：将两条纸带对比，只要两条纸带上的点间间隔相同就说明它们的加速度是相同的。

学生活动：学生运用自己所学知识计算自由落体运动的加速度，通过比较得出结论。（小组合作交流）

教师引导总结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。教师引导学生思考两个问题：

a.自由落体运动的加速度在各个地方相同吗？

b.它的方向如何？

学生活动：学生看书中列表，尝试从表中寻找规律，这一规律是怎样产生的？(学生猜想，但不宜过多解释)

教师总结：自由落体加速度：

符号：g

方向：竖直向下（与重力方向一致）

大小：与地点有关。一般计算中g=9.8m/s2，粗略计算中可以取g=10m/s2(纬度越高g越大，纬度越低g越小)。

点评：通过算g值理解自由落体运动的加速度是一个定值（在同一地点）。引导学生学会分析数据，归纳总结规律。

教师点评：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，只要这些公式中的初速度v=0,a取g就可以了。自由落体运动遵从的规律：

v=v0+at推出v=gt

x=v0t+1/2at2推出h=1/2gt2

2ax=v2-v02推出2gh=v23、自由落体规律的应用

教师活动：多媒体展示练习P(47)“问题与练习”第2题：

一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？实际上是有空气阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些？为什么？

学生活动：学习独立作答；学生解答完毕后相互讨论和检查结果。

教师点评：如果不考虑空气阻力，可算结果达到45m，实际上由于空气阻力，3s内不会下落这样的距离，提醒学生注意理想化可能带来的误差。

点评：通过练习培养学生运用所学规律解决问题的能力。进一步加深对自由落体运动是一种初速度为零的匀变速运动的理解。

三、课堂总结、点评

(1)、学生试着归纳

(2)、教师补充：自由落体运动只是匀变速直线运动的一个特例v0=0，a=g。我们在以前各章节中所掌握的所有匀变速直线运动的规律及推论，在自由落体运动中均可使用。

四、作业布置

1、教材 P45 3、42、试测反应时间（做一做）

五、板书设计

自由落体运动

概念

运动规律

加速度

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第二篇：高一物理自由落体运动教案

教学目标

1、知识目标：学习自由落体运动、理解自由落体加速度，掌握自由落体运动的规律。

2、能力目标：培养学生在实验探索中进行研究性学习，体验学生间的交流合作。

3、情感目标：让学生受到见义勇为的思想教育和集体观念教育。教学重点

理解不同物体做自由落体运动的加速度都相同。教学难点

从实验中得出自由落体运动的特点及其运动性质。教学方式

讲解、演示、师生互动、对比归纳。教学仪器

金属片，纸片；牛顿管，抽气机；重物，直尺。教学过程

[引入课题]

最美妈妈吴菊萍的故事 ：

2011年7月2日下午1点半左右，杭州滨江区的闻涛社区的一处住宅小区内，两岁女孩突然从10楼高空坠落，眼看一出悲剧即将上演。刹那间，刚好路过的吴菊萍毫不犹豫冲过去，徒手抱接了一下女孩，自己的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奋不顾身的这一接，女孩稚嫩的生命得救了。同样有着两岁儿子的吴菊萍之后被人们称为最美妈妈！

多么惊险的一幕，吴菊萍这种舍己救人的精神确实值得大家学习，如果2岁小女孩是从半米高的位置落到大人手中，小女孩会毫发无损，而从10层楼高的位置落下来后，为什么造成如此严重的后果？吴菊萍从观察到动手接住小女孩，允许她反应的时间到底有多少？她又冒着多大的危险去接小女孩的呢？

生活中有许多这种落体现象。为了研究问题的方便，我们今天只研究最简单、最理想的落体运动——自由落体运动。[新课教学] 提问：大家看见过落体运动吗？ 树叶的下落； 雨滴、雪花的下落； 蹦极时，人的下落；

工地上，从高处落下的砖头和瓦片；等等。提问：你们仔细观察过落体运动吗？ 演示实验：小石头和羽毛的下落。实验现象：小石头下落的比羽毛快。

早在公元前4世纪，希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。

提问：是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢？

同学们可以通过实验研究这个问题，桌上有金属片和纸片，利用它们设计小实验，做一做。对你看到的现象进行说明。

请一位同学到前边来，介绍他设计的实验方案，动手做一做，其他同学注意观察思考。提问：你们看到了什么？这个现象又说明了什么？

可见，重的物体不一定下落得快。显然也不是轻的物体下落得快。物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。

16世纪末的伽利略，做了一个很有名的实验——斜塔实验（两个铁球同时落地），也就说明了这一点，另外他还有有一个很巧妙的推理：假设“重的物体下落得快”是正确的，那么大石头要比小石头下落得快了。把两块石头用绳拴在一起下落，大的就会被小的拖着减慢，整体比大的单独下落要慢。可是，两块石头加起来比那块大的还重，由此我们得出的结论是：重的物体下落得反而慢。而前提是上面的假设。可见，假设是错误的。

提问：可是，在现实生活中我们观察到：物体确实下落得有快有慢。这是受什么因素的影响呢？

在刚才的实验里，纸片变成纸团，从受力分析的角度得出，空气阻力的影响小了，受空气阻力的影响。

提问：如果没有空气阻力的影响，也就是在一个没有空气的空间里，物体下落的图景是什么样子呢？

演示实验：牛顿管实验

在没有空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。在有少部分空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。在有大量空气的空间里，演示金属片与羽毛的下落。实验现象：

（1）筒内没有空气时，金属片和羽毛下落的快慢相同。他们的运动情况是相同的。（2）筒内有空气后，金属片和羽毛下落的快慢就不同了。

筒内没有空气时，物体只受重力，这种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。

一、定义

物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动 要注意理解“自由”这两个字：只受重力、初速度为零。

这种运动只在没有空气的空间里才能发生。不过，在有空气的空间里，如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。

实际物体的下落运动，受空气阻力，如果空气阻力的影响是次要因素，忽略次要因素，忽略空气得阻力，抓住主要因素，认为物体只受重力作用,由静止下落，这样物体的下落也可以近似看作自由落体运动。这种忽略次要因素，抓住主要因素的处理方法是物理学上常用的处理方法，称之为理想化方法。

提问：在刚才的演示实验中：小石块的下落可不可以看成是自由落体运动呢？羽毛的下落可不可以看成是自由落体运动呢？

到此为止，我们对自由落体运动有了正确的认识：不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。

可是，在历史上，从公元前4世纪的亚里士多德到16世纪末的伽利略，在漫长的时间里人们是在不断地认识落体运动 的。

亚里士多德是古希腊的圣人，恩格斯称他是最博学的人。他的著作很多，对西方的哲学和自然科学的发展都有很大的影响。限于当时科技发展的水平，他在物理方面的论述，今天看来很多是不恰当的。但是，在两千年前他能够通过观察、归纳，形成自己的一套理论体系，已经很不简单了。我们应该正确评价他在科学发展史上的地位。接下来，我们继续研究自由落体运动。提问：自由落体运动是什么性质的运动呢？ 演示实验：小球的下落 实验现象：

（1）从静止开始运动（2）运动得越来越快（3）轨迹是直线

我们不难得出：自由落体运动是初速度为零的加速直线运动。提问：是初速度为零的匀 加速直线运动吗？

这个问题需要我们深入研究。在课堂上我们先来看一个摸拟实验 ——用频闪照片分析自由落体运动 介绍频闪照相的原理。

频闪照相是每隔相等的时间暴光一次，每暴光一次就把这一时刻物体所在的位置记录下来，从而可以知道物体在相等的时间间隔内物体的位移。

出示一张频闪照相的数据，让同学们分组进行处理，让每组的中心发言人总结出实验结论。小结：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

二、性质

是初速度为零的匀加速直线运动。

提问：请同学们算一算，自由落体运动的加速度是多少？ 提出重力加速度的定义。

三、自由落体加速度

（1）定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，常用g表示。

（2）方向：竖直向下

下面列出了地球上不同纬度的地方重力加速度的值。

地 点

纬 度

重力加速(m·s-2)特 点

赤道

0°

9.780

广州

23°06′

9.788

?

武汉

30°33′

9.794

?

上海

31°12′

9.794

?

东京

35°43′

9.798

?

北京

39°56′

9.801

?

纽约

40°40′

9.803

?

莫斯科

55°45′

9.816

?

北极

90°

9.832

小结：国际上取北纬45°海平面上的重力加速度值作为标准值：即g=9.8m/s2。（3）大小：g=9.8 m/s2，粗略的计算中，g=10 m/s2。

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此匀加速直线运动的规律，自由落体运动也适用，大家还记得匀加速直线运动的规律吗？ 速度规律

Vt=V。+ a t 位移规律

S=V。t+at 速度位移规律

Vt2-v2。=2aS 自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。因此：

四、规律

速度规律

Vt=gt 位移规律

h=gt 位移规律

Vt2=2gh 练习1：这是新余九中的教学楼，共有六层，如果从六楼释放一个小球，请你估算：从开始运动起，它在1s内、2s内、3s内下落的位移分别是多少？

接下来轻松一下，做一个小游戏。

这个小实验能检验人反应的灵敏程度。日常生活中，有时需要反应灵敏，对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避免危险。人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。

提问：你能根据我们今天学习的知识，设计一个小实验，测出你的反应时间吗？ 读一读（课本第38页）这段材料。

提问：这个实验的原理、器材、怎么操作、怎么读数、怎么计算出反应时间。

提出：可以跟踪检测自己的反应时间；检测不同人群的反应时间（性别、年龄、职业等）。研究采集到的数据，总结出反应时间跟哪些因素有关？等等。这就是一个研究性学习小课题，同学们可以在课外继续研究。练习2： 小结：略

今天我们学习的课本第二章第八节的内容，请同学们课后认真阅读课本上这一节的内容，并完成练习八的（1）至（4）。

第三篇：高一物理自由落体运动练习题

自由落体运动练习题

一、选择题

1.甲是乙重量的的3倍，它们从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

2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [

]

A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半

B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半

C.在任何相等时间内速度变化相同

D.在任何相等时间内位移变化相同

3.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 [

]

A.1m

B.5m

C.10m

D.不能确定

4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [

]

A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大

B.下落1s末，它们的速度相同

C.各自下落1m时，它们的速度相同

D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大

5.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 [

]

A.保持不变

B.不断增大

C.不断减小

D.有时增大，有时减小

6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为 [

]

7.图1所示的各v－t图象能正确反映自由落体运动过程的是 [

]

8.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是 [

]

A.落地时甲的速度是乙的1/

2B.落地的时间甲是乙的2倍

C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同

D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等

9．关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动

B．竖直方向的位移只要满足x1:x2:x3…=1：4：9…的运动就是自由落体 C．自由落体运动在开始连续的三个2 s 内的路程之比为1：3：5 D．自由落体运动在开始连续的三个1 s 末的速度之比为1：3：

5二、填空题

10.从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=______，物体落下 h/3时和落下全程时的速度之比是______，各自所经历的时间之比是______.11.自由下落的物体在头ts内，头 2ts内和头 3ts内下落的高度之比是______；在第 1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______.12.物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m；若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________.13.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______s，最后1s的初速度是______m/s，最后 1s内的平均速度是______m/s。

三、计算题

14.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大？

15.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图2所示，问：

（1）此屋檐离地面多少m？

（2）滴水的时间间隔是多少？

16．一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：

（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；

（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。（g=10 m/s2）

17.从离地500m的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s，求：

（1）经过多少时间落到地面；

（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；

（3）落下一半时间的位移.18.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，2取g=10m/s.19.如图所示，A、B两棒长均为 L=1m，A的下端和 B的上端相距 s=20m.若 A、B同时运动，A做自由落体、B做竖直上抛，初速度v0=40m/s，求：

（1）A、B两棒何时相遇；（2）从相遇开始到分离所需的时间.20.一跳伞运动员从350 m高空离开直升机落下，开始未打开伞，自由下落一段高度后才打开伞以2 m/s2的加速度匀减速下落，到达地面时的速度为4 m/s，试求运动员在空中自由下落的时间和在空中降落的总时间．(g取10 m/s2)

1、在忽略空气阻力情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是（）A.重的石块落得快，先着地 B.轻的石块落得快，先着地

C.在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度，相同的位移和相同的加速度 D.两块石块在下落段时间内的平均速度相等。

2、一个物体做自由落体运动，速度—时间图象正确的是（）

3、甲乙两球从同一高度相隔1秒先后自由落下，在下落过程中（）A.两球的距离始终不变 B.两球的距离越来越大。C.两球的速度差始终不变 D.两球的速度差越来越在

4、自由下落的物体，在任何相邻的单位时间内下落的距离之差 和平均速度之差 在数值上分别等于（）A.g/2 2g B.g/2 g/4 C.g g D.g 2g

5、有一直升机停在200m高的空中静止不动，有一乘客从窗口由静止每隔1秒释放一个钢球，则钢球在空中的排列情况说法正确的是（）A.相邻钢球间距离相等

B.越靠近地面，相邻钢球的距离越大

C.在落地前，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球的速度大 D.早释放的钢球落地时的速度大

二、解答题

6、一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。

7、为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.5S后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？

8、一个自由下落的物体，它在最后1秒的位移是35m，则物体落地速度是多大？下落时间是多少？

9、一只小球自屋檐自由下落，在0.25s时间内通过高度为2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？

10、一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球刚从井口下落时，第1个小球刚好到达井底。则相邻两个小球开始下落的时间间隔为多少？第3 个小球和第5个小球相隔多少米？ 参考答案

1、CD 因为忽略空气阻力，所以两石块的运动是自由落体运动，又因为同时从同一高度下落，所以运动情况完全一样，则CD正确

2、C 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。A表示物体做初速度不为零的加减速运动，A错；B表示物体做匀速直线运动，B错；C表示物体做初速度为零的匀加速直线运动，只不过是先向上为正方向，C正确；D做的是初速度不为零的匀加速直线运动,D错。

3、BC 既然两球做的都是自由落体运动。因为甲球比乙球早出发1秒，从乙开始下落时计时，任一时刻有： ； ；有 g是一定值，所以C正确D错；位移上有：

4、C 连续相等时间的位移之差是 ；根据平均速度公式

5、BC 题中每个钢球的运动情况是完全一样的：同高度且都是自由落体运动。唯一不同的是释放时间不一样，同一时刻的速度不一样，但落地时的速度均是一样的。根据第3题的结论可知相邻两球的距离是越来越大的，AD错；C正确；从公式 可知时间间隔越长，两球的距离越大，所以越靠近地面，两球距离越大，B正确。见下图

6、选择过程时尽量选择包含0速度点在内的过程，这样用公式时会方便很多，根据题意，设前一半位移用时t，整个过程用时t+1，两段时间位移之比为1：2。，则总时间为 7、31m 偏大，如果考虑声音传播时间，则说明真实的时间比这个时间要小，我们计算时代入的2.5偏大了，所以算得的高度也偏大。8、40m/s 4s 根据，从静止开始到35m/s用时3.5s，再加上最后的0.5s，总共4s。落地速度 9、2.28m 根据，说明时刻距下落时刻为，则窗口顶端到屋檐的时间间隔为0.8-0.125=0.675s。则高度为 10、0.5s 35m 由第6题图知，所有小球在空中的排列与一个小球自由落体每隔一段时间留下的轨迹相同。第一个到底，第11个刚开始，说明之间共有10个时间间隔，从口到底125m需时 ,说明每个间隔为0.5s；第3个球下落时间为0.5×8=4s；第5个球下落时间为0.5×6=3s，则位移之差为

第四篇：高一必修一自由落体运动讲义讲义

一、教学目标

1、知道什么是自由落体运动

2、自由落体运动的计算公式

3、自由落体运动的研究过程

4、竖直上抛运动

二、重难点

1、自由落体运动的计算应用

2、竖直上抛运动

三、知识点梳理

1、自由落体运动（1）提出问题

根据日常生活经验，我们知道，如果同时释放小铁片和纸片，它们虽然都会下落，但下落的快慢不同，铁片下落得更快.但如果把它们放在抽成真空的玻璃管中，却发现它们下落的快慢相同，换用其他材料，我们发现，即使在空气中轻飘飘的羽毛，在没有空气阻力的情况下也和铁球下落得同样快.我们把这种运动叫做自由落体运动.(2)定义:物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动.①自由落体运动的条件是:a、物体只受重力作用;b、由静止释放.②物体在空气中的运动能否看做自由落体运动? 物体在空气中的运动都要受到空气阻力的作用，严格说不能看做自由落体运动，但当物体的密度比较大，相对体积比较小，下落速度不是太大时，物体下落过程所受的空气阻力远小于物体的重力，决定物体下落快慢的主要因素是物体的重力，即阻力与重力相比较可以略不计，因此物体在空中的下落可看做自由落体运动.2、关于自由落体运动的研究（1）亚里士多德的观点

从平常观察到的事实:一块石头比一片树叶下落的快些……亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的重量决定的.关于落体运动这一常见现象的错误认识符合人们的常识，绵延两千多年，大家都奉之为经典.（2）伽利略对自由落体运动的研究

①伽利略的逻辑推理 亚里士多德凭经验认为，重的物体比轻的物体下落快，但设想重的物体和轻的物体捆在一起，它们下落得更快还是更慢呢? 捆在一起的物体总重量要比任一部分的重量大，按照亚里士多德的观点，下落速度应该比重量最大的一块更大，但从另一个角度看，重量大的物体和重量小的物体捆在一起，下落慢的轻物体必然要拖着下落快的重物体，使重物体下落得比原来慢，这一矛盾的根本原因就是“重物体比轻物体下落快”这一前提，所以从逻辑上伽利略认为只有一种可能:重物体与轻物体应该下落得同样快.②猜想

伽利略猜想重物和轻物自由下落时下落速度不受重力大小的影响，都是简单的变速直线运动，即速度应该是均匀变化的.③实验验证

伽利略在实验中碰到两个困难: 其一，当时技术不发达，无法直接测瞬时速度，所以也就不能直接验证vt.伽利略用数学运算得出结论:如果物体初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，即vt，则可推出xt2，因此，探究自由落体运动是否为匀变速直线运动，只要证明物体自由下落过程中的位移与时间的平方是否成正比即可.其二，由于落体下落太快，当时的滴水计时工具不能测量自由落体运动的时间.伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力，即先研究小球在斜面上的运动.让小球从斜面上不同位置滚下，观测小球多次从不同起点滚下的位移和所用时间平方的比值

x1x2x3x是否保持不变，如图2-6-1所示，即是否能观测到22...22tt1t2t3 如果不断加大斜面的倾角，小球对于每一个特定的倾角从不同高度滚下，其比值仍然保持不变，则可以合理地外推至倾角为900，即物体自由下落时，位移与所用时间的平方的比值也保持不变，如图2-6-2所示.由此，伽利略间接地验证了自由落体运动是匀变速直线运动.（3）伽利略的科学方法

①运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断.②提出自由落体运动是一种最简单的变速运动—匀变速运动的假说.③由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接验证的方法: A、运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合xt2.B、运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合xt2，是匀变速直线运动.不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，x/t2的值不变，说明它们运动的情况相同.不断增大斜面倾角，得出x/t2的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大.伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到900的情况—小球自由下落，认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质.（4）如何认识伽利略的科学方法

伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来，打开了近代科学的大门.以前的学者只注重思辨不注重实验.尊重事实，敢于质疑权威是

创新的必备素质.伽利略把自己的科学方法付诸应用，成功地解决了对自由落体运动的运动性质的问题，其中有观察、有猜想、有实验、有逻辑(包括数学推论).他的研究方法为后人所采用，创造了科学的奇迹.3、自由落体运动的规律(1)提出问题

既然自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀变速直线运动，你能否写出自由落体运动时速度、位移随时间变化的关系?(2)自由落体运动规律的数学表述 ①速度—时间关系 vgt.②位移—时间关系 x12gt 2③位移—速度关系 v22gx

【说明】自山落体运动实质是一种特殊的匀变速直线运动，符合所有匀变速直线运动规律，只是其初速度为零，加速度为g，题目中即使不直接告诉，也是隐含的条件，可以直接应用.(3)自由落体运动从初速v00开始，则 ①lT末、2T末、3T末的速度之比: v1:v2:v3：1:2:3：

②1T内、2T内、3T内的位移之比: 1x:x2:x3：1:4:9：

:x:x：1:3:5： ③连续相等时间T内下落高度之比: x ④通过连续相等位移所需时间之比: t:t:t：1:(2-1):(3-2)：

4、自由落体运动规律的灵活运用

自山落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，因此对于初速度为零的匀加速直线运动的规律和有关推沦，同样适用于自由落体运动.（1）对从同一位性间隔相等的时间，依次做自由落体运动的物体在空间形成不同间距的问题，可将若干个物体在某一时刻的排列情形，等效成一个物体在不同时刻的位置，这就类似于做匀变速直线运动时，打点计时器打下的纸带，由此可用xaT2、初速度为零的匀变速直线运动的比例法或平均速度法来求解问题.【见例1】（2）如何处理一个有长度的物体的自由落体运动.对于不可以看做质点的物体，比如说铁链自由下落，计算经过某点所用时间，由于它有一定的长度，经过这一点时不是一瞬间，而是一段时间.解决这类问题的关键是选准研究过程，找到与这段过程的起点和终点相对应的位移，应借助于示意图，搞清楚物体运动的过程，从而达到解决问题的目的.一般利用其端点运动转化为质点运动.（3）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，要充分利用这个初速度为零来求解问题.【见例2】【见例3】

5、竖直上抛运动

(l)定义:将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出且只受重力的运动，叫竖直上抛运动.（2)特点:竖直上抛运动的加速度始终为重力加速度g，是一个匀变速直线运动.①上升阶段:速度越来越小，加速度与速度方向相反，是匀减速直线运动.②在最高点:速度vt0，但加速度仍为重力加速度g，所以物体此时并不处于平衡状态.③下降阶段:速度越来越大，加速度与速度方向相同，是自由落体运动.(3)规律: ①取初速度方向为正方向，则竖直上抛运动的加速度a=-g.把a=-g代人匀变速直线运动的公式中，即可得到竖直上抛运动的公式: vv0gt，xv0t2212gt，2 vv02gx

②物体到达最高点时，v0，从抛出到达到最高点所用的时间为:tv0.g 显然，上升到最高点所用的时间t与初速度v0成正比，初速度v0越大，上升到最高点所用的时间就越长.v ③竖直上抛运动的最大高度为:h0.2g2 上升的最大高度h与初速度v0的平方成正比.(4)由于物体在上升阶段和下降阶段的加速度均为重力加速度g，所以，上升阶段和下降阶段可以视为逆过程，上升阶段和下降阶段具有对称性.此时必有如下规律: ①物体上升到最高点所用的时间与物体从最高点落回到原抛出点所用的时间相等: t上t下v0.g ②物体从抛出点开始到再次落回抛出点所用的时间必为上升时间或下降时间的2倍: t2v0.g ③物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间，和从最高点落回到该点所用的时间相等.④物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等，方向相反.⑤在竖直上抛运动中，同一个位移对应两个不同的时间和两个等大反向的速度。（5）竖直上抛运动的处理方法

①分段法：上升过程是a=-g，vt0的匀变速直线运动，下落过程是自由落体运动.②整体法：将全过程看做是初速度为v0，加速度是-g的匀变速直线运动，上述三个基本规律直接用于全过程，但必须注意方向的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向，则vt0时正在上升，vt0时正在下降，h为正时表示物体在抛出点的上方，h为负时表示物体在抛出点的下方.四、典型例题

【例1】有一矿井深125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，g取10 m/s2，当第11个

小球刚从井口下落时，第1个小球恰好到井底，则相邻两个小球开始下落的时间间隔为多少?并且这时第3个小球和第5个小球相隔几米? 【解析】如图2-5-2所示，11个小球将125 m分成10段，此状态可认为是一

个小球从零时刻开始每隔一个t时间所处不同位置.设总下落时间为t，由x t则 t12gt，有 22x2125s5s g10t0.5(s)10这时第3个小球与第5个小球的距离

x11g(8t)2g(6t)235(m)22还可以用比例法和平均速度法求解.【例2】如图2-5-3所示，悬挂的直杆AB长为a，在B以下h处有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，则: ①直杆下端B穿过圆筒的时间是多少? ②整个直杆AB穿过圆筒的时间为多少? 【解析】①直杆下端B穿过圆筒的时间是B自由下落到C点(自由下落h)起到B下落到D点所用的时间。

由x122xgt求得t，所以B自由下落到C点的时间为t12g2h，B下落到D点的时g间为t22(hb)2h2(hb)，故B传过圆筒的时间为tt2-t1.ggg ② 整个直杆AB穿过圆筒的时间是B自由下落到C点（自由下落h）起到A下落到D点所用的时间t32(hba).g由以上解答可得，整个直杆AB穿过圆筒的时间为

t't3-t12(hba)2h gg

五、课堂练习

1、一个小物体从楼顶开始做自由落体运动，测得小物体在落地前最后1s内的位移为整栋楼高的

7/ 16，则该栋高楼的楼高为多少? 【解析】最后1s内的运动不是自山落体运动，直接求解这段运动就较麻烦，而把这段位移石成是整个自由落体运动(设时间为ts)的位移减去前面(t-1)s的自山落体运动位移，问题就简单多了.1由题意有:Hgt2

2171 Hgt2H-Hg(t-1)2，2162解方程可得H=78.4 m.【点评】像这样将不是自由落体运动的运动过程转化为自由落体运动来计算，可使思路清晰、运算简单.六、课后作业

1.做自由落体运动的物体，落到全程的一半和全程所用的时间之比是().A.1:2 B.2:1 C.2.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是().A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落lm时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大

3.关于自由落体运动，下列说法中正确的是().A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同

4.一物体做自由落体运动，在第n s内通过的位移比在前1s内通过的位移多()(g=9.8 m/ s2)

n2A.9.8 m B.4.9(2n+1)m C.0 D.m 2(n-1)2:2 D.2:1

5.有A,B两个小球在不同高度上做自由落体运动，A球下落1s后，B球开始下落，两球同时落到地面.已知B球离地面高度为20 m，问A球从多高处下落?(g取10 m/s2)

6.为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据，某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动.在已知当地重力加速度的情况下，可以通过下面哪几组物理量的测定，求出塔身的高度()。

A.最初1s内的位移 B.石子落地的速度 C.最后1s内的下落高度 D.下落经历的总时间

7.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(g取10 m/s2)（）.A.3 s B.(31)s C.(31)s D.(21)s 8.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面.如图2-5-13所示各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对面的位置的是().9.某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水 的水龙头(刚滴出的水滴速度为零)在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象:只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动(如图2-5-14中A、B、C、D所示，右边数值的单位是cm)。要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是：（取g=10m/s2）（）

A.普通白炽灯光源即可 B.频闪发光，间歇时间为0.14s C.频闪发光，间歇时间为0.20 s D.频闪发光，间歇时间为1.4 s

10.一只小球自屋檐自由落下，在t0.25s内通过高度为h2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高?(g取10 m/s2)

11.王兵同学利用数码相机连拍功能(此相机每秒连拍10张)，记录下北京奥运会跳水比赛中小将陈若琳和王鑫在10 m跳台跳水的全过程.所拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间，第四张如图2-5-15甲所示，王兵同学认为这时她们在最高点;第十九张如图2-5-15乙所示，她 们正好身体竖直双手触及水面.设起跳时她们的重心离台面的距离和触水时她们的重心离水面的距离相等.由以上材料(g取10 m/s2)(1)估算陈若琳的起跳速度;(2)分析第四张照片是在最高点吗?如果不是，此时重心是处于上升还是下降阶段?

第五篇：高一物理《自由落体运动》教案

《自由落体运动》教案

一、复习提问

前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。

速度公式： vtv0at

12at 2位移公式： sv0t速度位移公式：vt2v022as

推论：做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内位移之差为一恒量。s1=

2s2=…= aT

二、导入新课

举例：用手握住的石头处于静止状态，松手后石头的运动情况如何？ 思考与讨论并猜想。

V0=0，石头竖直下落。

提醒同学们注意观察。石头下落时做V0=0的竖直方向的直线运动。今天我们就来深入的认识这一运动———自由落体运动。

三、新课教学

1、演示实验一：

石头与纸片从同一高度同时由静止开始下落。问：我们可观察到什么现象？（看到石头比纸片下落得快）。为什么石头比纸片下落得快呢？（石头重一些，重的物体比轻的物体下落快）教师介绍：早在2000多年前，古希腊的哲学家亚里士多德通过对落体运动的观察、研究，得出“物体下落快慢由物体重力决定”即“物体越重下落越快”的结论。亚里士多德的观点是否正确呢？（不对）这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的。

2、演示实验二：

取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者也分别从同一高度同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（半张纸比一张纸下落的快，轻的物体下落快）。

过渡引言：轻的物体下落快，这不是与亚里士多德的结论相矛盾吗？为什么会有两种不同的观点呢？我们再来做一个实验。

3、演示实验三：

取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别从同一高度 同时由静止下落。问：我们可观察到什么现象？（纸团比纸片下落得快）。上述现象说明重力相同的物体也不能同时落地，所以物体下落的快慢和轻重的关系比较复杂，既不能说重的物体比轻的物体下落快，也不能说轻物体的比重的物体下落快，因此亚里士多德的观点是错误的。

（3）方法：利用做匀变速直线运动的物体，在连续相等的时间间隔T内： s1= s2=…= aT的结论。

（学生活动）学生分组活动，测量计算并得出结论，相互交流。

（结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。）

二：自由落体加速度、在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g来表示。

2、重力加速度g(1)方向:总是竖直向下的。

22(2)大小: g=9.8m/s，粗略计算可取g=10m/s

我们看课本36页的一个表格，表格中列有9个不同纬度的地方重力加速度的数值。由表格可以看到：在同一地点，重力加速度相同。（为什么？我们可以用刚做的牛顿管实验来说明这个问题，两个物体由同样高度同时由静止下落，同时达到地面，由s12at可知，2它们的加速度必定相同）

(3)在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大),g随高度的增加而减小。

3、自由落体运动的规律：

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.所以它具有匀加速直线运动的规律，同时它也有自己特殊的运动规律.速度与时间的关系：

v= g t

11位移和时间的关系： Svtathgt22

222速度与位移的关系: vt-v0=2aS vt=2gh

我们通过实验研究总结出自由落体运动的特征和规律，下面我们运用这些规律来解决一些具体的问题。

三：自由落体运动的应用

1、测定反应时间

操作：一位同学捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，你用一只手在直尺的零刻度处做握住木尺的准备。当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺.读数：直尺下落的距离，即为你所捏处的刻度值。处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。12h hgtt 2g

结论：直尺下落的时间就是你的反应时间。若你的手握在20cm处，你的反应时间为多长？若招飞时对飞行员的反应时间要求达到 0.16s，2你能当飞行员吗？（g取10m／s）

2、测高度。（比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.）

例、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。解：由题意物体做自由落体运动，t=2s，g取9.8m/s2

2202 11hgt9.8m/s(2s)19.6m22222-34-