2.4自由落体运动（解析版）-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
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，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？
【答案】
①跳伞运动员除重力外，还受到阻力作用，不是自由落体运动。
②炸弹离开飞机后，有水平方向的初速度，不是自由落体运动。
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相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作
重力加速度，通常用 g表示。重力加速度的方向竖直向下。
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？
【答案】
③相同。④不对，重力加速度分方向是竖直向下。
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？
【答案】
1.(1)因为没有空气阻力　(2)空气阻力的作用可以忽略
2．自由落体运动是初速度为 0的匀加速直线运动。其 x－t图像和 v－t图像的形状如图
所示。
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
【答案】B
【解析】从树上飘落的树叶，阻力不是远小于重力，A错误；由静止下落的钢球，由于初速
度为 0，G≫F阻，故可以看成自由落体运动，B正确；被推出去的铅球，由于初速度 v0≠0，C
错误；从水面自由落到水底的石子，由于F阻不是远小于重力，D错误。
【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
【答案】BCD
【解析】
　自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量大小，下落时加速度都是 g，选项 A错误；
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