2.4自由落体运动（原卷版）-2022-2023学年高一物理备课必备讲义（人教2019必修第一册 ）

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第二章 匀变速直线运动的研究
2.4 自由落体运动
课标要求 素养要求
课
标
解
读
1．知道自由落体运动的条件、性质和特点。
2．掌握自由落体运动的规律，会通过实验测
定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同
地方，重力加速度的大小不同。
3．了解伽利略研究自由落体运动的过程，领
悟他的研究方法。
4．应用匀变速直线运动规律分析自由落体运
动。
1．物理观念：通过实验，理解物体
做自由落体运动的条件。
2．科学思维：理解自由落体运动的
性质，并掌握其运动规律，能解释
或解决生活中的具体问题。。
3．科学态度与责任：结合物理学史
的内容，认识物理实验与科学推理
在物理学研究以及对科学发展和人
类进步中的作用和重大意义。
教材原句 01 自由落体运动
物体只在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。
自主思考
① 跳伞运动员打开降落伞在空中下落时，可以看作自由落体运动吗？
② 从水平飞行着的飞机上释放的炸弹，离开飞机后是自由落体运动吗？
教材原句 02 自由落体加速度
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 ，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作
，通常用 g表示。重力加速度的方向 。
自主思考
③ 不计一切阻力，自由下落的石块的加速度和自由下落的落叶的加速度相同吗？
④ 重力加速度是矢量，在地球上任何位置的重力加速度方向都指向地心，这种说法对吗？
探究点 01 自由落体运动与自由落体加速度
情境探究
如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金
属片和羽毛下落快慢相同。
(1)为什么在抽掉空气的玻璃管中，物体下落快慢相同？
(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？
2．自由落体运动的运动性质是什么？根据你的猜测，如何用 x－t图像、v－t图像表达自
由落体运动？
探究归纳
1．自由落体运动的理解
(1)条件：①初速度为零；②只受重力．
(2)运动性质：初速度 v0＝0、加速度 a＝g的匀加速直线运动．
(3)v－t图像是一条过原点的倾斜直线(如图所示)，斜率 k＝g.
2．自由落体加速度(重力加速度)的理解
(1)方向：竖直向下．
(2)大小：
① 在同一地点，重力加速度都相同，与物体的质量、大小等因素均无关．
② 与在地球上的纬度有关
a．在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大．
b．赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，但差别不大．
③ 一般计算中 g取9.8 m/s2，粗略计算中 g取10 m/s2.
【探究应用 1】某同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出处于不同状态的四种
物体进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动是自由落体运动(　　)
A．从树上飘落的树叶的运动
B．由静止开始下落的小钢球的运动
C．被运动员推出去的铅球的运动
D．从水面自由落到水底的石子的运动
【迁移应用 1】(多选)关于自由落体加速度，下列说法正确的是(　　)
A．物体的质量越大，下落时加速度就越大
B．在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速
度相同，这个加速度就是当地的自由落体加速度
C．北京的自由落体加速度为 9.8 m/s2，说明在北京做自由落体运动的物体每经过1 s 速度增
加9.8 m/s
D．北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下
探究点 02 自由落体运动的规律
情境探究
自由落体运动是匀变速直线运动，且初速度是零，加速度为重力加速度 g，请你推导自
由落体运动的规律。
探究归纳
1．自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律――→自由落体运动规律
――→
2．匀变速直线运动的一切推论公式，如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度
为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．
3. 匀变速直线运动与自由落体运动的规律比较
匀变速直线运动的一般规律 自由落体运动规律
速度公式 v＝v0＋at v＝gt
平均速度公式 ＝ ＝
位移公式 x＝v0t＋at2h＝gt2
位移与速度的关系v2－v＝2ax v2＝2gh
推论Δx＝aT2Δx＝gT2
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