3.1 《自由落体运动》导学案
(一) 牛顿管实验
[视频演示]牛顿管中羽毛和铁片的下落
a) 有空气情况下,现象: b) 抽去一部分空气后,现象: c) 抽成接近真空后,现象:
A、铁片和羽毛下落得一样快 B、铁片只比羽毛下落得快一些 C、铁片比羽毛下落得快很多 D、羽毛下落得比铁片快 结论:如果物体只受重力作用(空气阻力可忽略不计时),在同一高度静止释放不同物体,
它们下落的快慢与物体所受重力大小 。(填“有关”或“无关”)
例1.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,由下列说法正确的是( )
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
(二) 自由落体运动概念
1.定义:物体只在______作用下,从______开始下落的运动叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间里才能发生,我们所研究的自由落体运动是实际运动的一种抽象,是一种______的运动模型:忽略次要因素(空气阻力)、突出主要因素(重力)。
生活中的很多落体问题,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。因此,对生活中的落体运动进行理想化处理是有实际意义的。
(三) 自由落体运动的判断
1、枫叶从树上飘落到地上( ) 2、跳伞运动员从高空降落到地面 ( ) 3、小球在光滑的斜面上由静止滚下( )4、水龙头漏出的自来水滴落到盆中( ) (四) 自由落体运动特点的研究 提出问题:自由落体运动有何特点? 猜想与假设: 实验器材:重锤、铁架台、纸带、_________
① 火花打点计时器 ②刻度尺 ③秒表
注意事项 1、打点计时器应______放置 2、重物由静止开始释放
3、先 ,然后 。
A 松开纸带,让重锤下落 B 接通打电计时器电源
4、挑选点迹清晰的纸带,舍弃前面点迹密集的部分,从点迹间隔合适的地方开始取计数点,每隔一个点取一个计数点。
夹子 重物
打点计时器 纸带
1
数据处理
通过不同的重物实验,发现物体做自由落体运动的加速度与所受重力的大小 。
(六) 自由落体运动的特点
使用不同物体进行的反复实验证明,在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做 ,也叫做 。用字母 表示 自由落体运动特点:
初速度V0= ,加速度为__ _的匀加速直线运动 g的方向为 匀变速直线运动公式 自由落体运动公式
vt?v0?ats?v 0t?at12
2vt2?v02?2asv?vt?v0?vt/22
1.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( B )
A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大 C.g值在地球上任何地方都一样大 D.g值在赤道处大于在北极处 2.一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( C )
A.铁钉比棉花团重 B.铁钉比棉花团密度大
C.棉花团的加速度比重力加速度小得多 D.铁钉的重力加速度比棉花团的大
3.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,由下列说法正确的是(C)
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
4.自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( B )
2
5.一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间? (取g=10m/s2)
6.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。
7.某同学利用打点时器测量学校所在地的重力加速度,得到如图2-4-6所示的一条纸带,测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出,已知打点计时器的周期为0.02s;请根据纸带记录的数据,计算该学校所在地的重力加速度为多少?
【课后练习】[注意]在题目没有特别说明的情况下,g取9.8m/s2 1、在地球表面附近的自由落体运动中, ①等分时间
第1s末,第2s末,第3s末??的速度为V1=_________,V2=________,V3=_________??
V1:V2:V3:??=__________
前1s内,前2内,前3s内??的位移为x1=_________,x2=________,x3=_________??
x1:x2:x3:??=__________
第1s内,第2内,第3s内??的位移为x1’=_________,x2’=________,x3’=_________??
x1’:x2’:x3’:??=__________
②等分位移(以h为单位位移)
通过1h,2 h,3 h??所用时间之比为_______________
通过第1个h,第2个h,第3个h??所用时间之比为_________________
在1h末,2 h末,3 h末??的瞬时速度之比为____________________
[利用自由落体运动规律测量反应时间]
2、秀兰同学在做课本P48迷你实验时,从看到尺子开始下落到捏住尺子过程中,直尺共下落5cm,求她的反应时间。(取g=10m/s2)
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[利用自由落体运动规律测量高度]
3、悬崖跳水赛被称为世界上最惊险的体育项目,有一位参赛选手在希腊比赛时不慎从悬崖跌入水中,从静止开始下落到跌入水中共用时2.0s,求悬崖距水面的高度。
[利用自由落体运动规律测量g]
4、某宇航员在一星球表面上高32m处自由释放一重物,测得落到地面所需时间为4s,求该星球表面的重力加速度。
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