自由落体实验讲义

测量重力加速度实验之一：自由落体实验

重力加速度g 与物体的重力相联系，在生产、生活和科研中都有重要的意义，利用各地g 值的分布可指导地下资源勘探，精确测量g 值的大小和分布在地球物理学中尤为重要。由于地球不是完整的球形，各地的重力加速度不是一个定值，通常赤道附近的g 值较小，两极的g 值较大，但最大和最小值相差仅约1/300。

大物实验中测量重力加速度g 的方法有自由落体法、单摆法、凯特摆法等等，本次实验采用自由落体测量重力加速度，实验中忽略空气的阻力。

实验目的

1、测量实验室的重力加速度；

2、对结果进行不确定度分析。

实验装置

自由落体实验装置见右图，立柱底座的

调节螺栓用于调节竖直，立柱上端有一电磁

铁，用于吸住小钢球。电磁铁一断电，小球

即作自由落体运动。由于电磁铁有剩磁，因

此小球下落的初始时间不准确（最大不确定

度约20ms ）。立柱上装有两对可上下移动的

光电门，其位置可利用卷尺测量。计时器显

示3个值：从电磁铁断电到小球通过光电门

1的时间、从电磁铁断电到小球通过光电门

2的时间、小球通过两个光电门的时间差，

单位为ms 。

实验内容

请利用实验室提供的自由落体实验装置，自己设计实验方案，在不同高度测量重力加速度g （3种球各测6个不同高度），求g 值，并选一个g 值进行不确定度分析，说明影响g 不确定度大小的因素。（合肥地区标准值g=9.795m/s 2）。

提示：小球通过两个光电门的时间差的最大允差为0.1ms 。

图1 自由落体测重力加速度装置示意图

新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第3课时 自由落体和竖直上抛运动

第3课时自由落体和竖直上抛运动(重点突破课) [基础点·自主落实] [必备知识] 1．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)特点：v0＝0，a＝g。 ①速度公式：v＝gt。 ②位移公式：h＝1 2gt 2。 ③速度位移关系式：v2＝2gh。 2．竖直上抛运动 (1)定义：将物体以初速度v0竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。 (2)特点：取竖直向上为正方向，则初速度为正值，加速度为负值。(为方便计算，本书中g表示重力加速度的大小) ①速度公式：v＝v0－gt。 ②位移公式：h＝v0t－1 2gt 2。 ③速度位移关系式：v2－v02＝－2gh。 ④上升的最大高度：H＝v02 2g。 ⑤上升到最高点所用的时间：t＝v0 g。 [小题热身] 1．判断正误 (1)物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动。(×) (2)做竖直上抛运动的物体，在上升和下落过程中，速度变化量的方向都是竖直向下的。(√) (3)做竖直上抛运动的物体，上升阶段与下落阶段的加速度方向相反。(×) (4)做竖直上抛运动的物体，其速度为负值时，位移也为负值。(×) 2. 一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，则ab段与ac段位移之比为() A．1∶3B．1∶5 C．1∶8 D．1∶9 详细分析：选D物体做自由落体运动，2gh ab＝v2①

2gh ac ＝(3v )2② 由①②得h ab h ac ＝19，故D 正确。 [提能点·师生互动] 考法1 [例1] (2017·湖北省重点中学联考)如图所示木杆长5 m ，上端固定在某一 点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m 处圆筒AB ，圆筒AB 长为5 m ，取g ＝10 m/s 2，求： (1)木杆经过圆筒的上端A 所用的时间t 1是多少？ (2)木杆通过圆筒AB 所用的时间t 2是多少？ [详细分析] (1)木杆由静止开始做自由落体运动，木杆的下端到达圆筒上端A 用时 t 下A ＝ 2h 下A g ＝ 2×1510 s ＝ 3 s 木杆的上端到达圆筒上端A 用时 t 上A ＝ 2h 上A g ＝ 2×2010 s ＝2 s 则木杆通过圆筒上端A 所用的时间 t 1＝t 上A －t 下A ＝()2－3s 。 (2)木杆的下端到达圆筒上端A 用时 t 下A ＝ 2h 下A g ＝ 2×1510 s ＝ 3 s 木杆的上端离开圆筒下端B 用时 t 上B ＝ 2h 上B g ＝ 2×2510 s ＝ 5 s 则木杆通过圆筒所用的时间t 2＝t 上B －t 下A ＝()5－3s 。 [答案] (1)()2－3s (2)()5－3s 在计算木杆通过圆筒的时间时，既不能将木杆视为质点，又不能将圆筒视为质点，此时要注意确定木杆通过圆筒的开始和终止时刻之间所对应的下落高度。 考法2 竖直上抛运动 [例2] 气球下挂一重物，以v 0＝10 m /s 的速度匀速上升，当到达离地面高度h ＝175

高一物理自由落体运动练习题完美

自由落体运动练习题 一、 自由落体运功 1、 定义：只在重力作用下，从静止开始下落的运动 注意(1)只在重力作用下 (2)从静止下落 二、 重力加速度 1、 定义：自由落体运动的加速度，“g ”； 方向： 竖直向下 2、大小：g=9.8 m/2 s 注意：（1）在同一地点，重力加速度g 的大小是相同的；在不同的地点，g 的值略有不同 a.同一海拔高度，纬度越高的地方，g 越大． b.同一纬度，海拔高度越高的地方，g 越小 ． （2）一般取g ＝9.8 m/s 2 ，以题目要求为主。 （3）在不同的星球表面，重力加速度g 的大小一般不相同． 3 方向：竖直向下 4 实质：是一个初速为零，加速度为g 的匀加速直线运动。 三 自由落体运动的速度 （1）大小 ： t v gt （2）方向 ： 竖直向下 四 自由落体运动速度-时间和位移-时间图像 [例1]从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g= 10m/s 2 ，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.

[例2]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，取g=10m/s2. 【练习】 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在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

高中物理讲义：自由落体运动与竖直上抛运动的处理技巧

自由落体与竖直上抛对比理解 【考点归纳】 1、自由落体运动 （1）条件：物体只受重力，从静止开始下落. （2）运动性质：初速度v 0＝0，加速度为重力加速度g 的匀加速直线运动. （3）基本规律 ①速度公式：v ＝gt . ②位移公式：h ＝ 2 1gt 2. ③速度位移关系式：v 2＝2gh . （4）应用自由落体运动规律解题时的注意点 ①可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题，如从最高点开始连续相等时间内物体的下落高度之比为1∶3∶5∶7∶…。 ②对于从自由落体运动过程中间某点开始的运动问题，因初速度不为0，公式变成了v ＝v 0＋gt 、h ＝v 0t ＋1 2gt 2、v 2－v 02＝2gh ，以及v ＝v 0＋v 2，另外比例关系也不能直接应用了。 2、竖直上抛运动 （1）条件：物体只受重力，初速度不为0，且方向竖直向上. （2）运动特点：加速度为g ，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动. （3）基本规律 ①速度公式：v ＝v 0－gt . ②位移公式：h ＝v 0t － 2 1gt 2 . ③速度位移关系式：v 2－v 20 ＝－2gh . ④上升的最大高度：g v H 220 =. ⑤上升到最高点所用时间：g v t 0 =. （4）竖直上抛运动的两个特性

多解 性 当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段， 形成多解，在解决问题时要注意这个特性 （5 分段法 将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶 段 全程法 将全过程视为初速度为v0，加速度a＝－g的匀变速直线运动，必须注意 物理量的矢量性. 习惯上取v0的方向为正方向，则v>0时，物体正在上升； v<0时，物体正在下降；h>0时，物体在抛出点上方；h<0时，物体在抛 出点下方 3.非质点的自由落体运动 质点模型是用一个具有同样质量，但没有大小和形状的点来代替实际物体，这是对实际物体的一种科学抽象。物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或起次要作用是一个物体能否抽象为质点的依据。但，我们在求解自由落体运动问题时，许多情况不能把物体直接看作质点，如何求解这类问题呢？因为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，物体各部分的运动情况相同，则可在物体中取一质点，将物体的运动转化为该质点的运动。 题型一自由落体 一、单选题 1.（2020·嘉兴市第五高级中学高一期中）质量为m的物体从高为h处自由下落，开始的 3 h 用时为t，则（）A.3 B.物体落地所用的时间为3t C.6gt D.物体落地时的速度为3gt 【答案】A 【解析】根据2 1 2 h gt =得，开始的 3 h 用时为t， 1 2 3 h t g ? = 物体落地所用的时间为

高中物理--自由落体运动教案

高中物理--自由落体运动教案 三维目标 知识与技能 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在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。 2．能用打点记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,知道在地球上不同地方,重力加速度大小不同。 4．掌握如何从匀变直线运动的规律推出自由落体运动的规律,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,培养学生的观察、概括能力。 过程与方法 1．由学生自主进行实验探究,采取实验室的基本实验仪器—打点记时器,记录下运动的信息,定量地测定重物自由下落的加速度,探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法。 2．培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力。 3．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。 4．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。 5．教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究的机会,根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。 情感态度与价值观 1．调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思维能力及表述能力/。 2．渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型—自由落体 3．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 重点是使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律。自由落体的特

征是初速度为零,只受重力作用(物体的加速度为自由落体加速度g)。 教学难点 是演示实验的技巧及规律的得出,介绍伽利略的实验验证及巧妙的推理。 教具 牛顿管、硬币、小纸片、打点记时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物等 课时安排 1课时 教学内容 复习提问 s1∶s2∶s3=1∶4∶9sⅠ∶sⅡ∶sⅢ＝1∶3∶5 引入新课 演示：多种小物体的下落。我们都见过雨滴、雪片从天而降,树叶飘落,苹果坠地以及石子落入水井中,上述物体都是受到重力作用而竖直下落的。 落体运动：指出在地面附近的任何物体,脱离支持物后,竖直落向地面的运动叫做落体运动。 研究落体运动对我们的生产和生活有非常重要的意义。如：我们通过坠落的石子来测量井口到水面的深度；飞机空投人员和货物时使用降落伞以减小着地速度等都用上了自由落体运动的相关知识。引入新课 历史回顾及实验 演示１：取一枚硬币,一枚与硬币等大的纸片,让它们从同一高度同时下落,观察下落情况。 结论：“物体越重,下落得越快”。 1．亚里士多德(Aristotle)的认识 从公元前4世纪至公元17世纪,这种观念统治了人们两千多年之久。

人教版高中物理必修一第6讲：自由落体运动(学生版)辅导讲义

自由落体运动 ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1.掌握自由落体运动和竖直上抛的概念和判定； 2.学会两种运动的公式、图像以及计算要点； 3.了解自由落体运动的相关历史； 一、自由落体运动 1.定义：只受____作用，从静止开始的下落运动。 2.特点：①初速v 0=0 ②只受一个力，即重力作用。当空气阻力很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作自由落体运动。 3.性质：初速为零的匀加速直线运动。 4.自由落体运动的规律： ①速度公式：gt v t =②位移公式：22 1gt s =③速度位移关系：gs v t 22=④平均速度公式：2 t v v =⑤△s=gT 2 二、重力加速度： 1.同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的轻重无关。 2.重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。赤道的重力加速度最小；越离地面越高，重力加速度越小。地面附近通常取g=____m/s 2，粗略计算时，可取____m/s 2。 3.月球的重力加速度为g/6 三、其他公式及推导 一、加速度公式： 二、末速度公式：

三、平均速度公式： 四、位移公式： 五、中间时刻速度公式： 六、初速为零的匀变速直线运动（自由落体运动的加速度为g ） 类型一：关于物理学史 1.（2014培黎学校高一上期末）最早对自由落体运动进行科学的研究，否定了亚里士多德错误论断的科学家是（） A ．伽利略 B ．牛顿 C ．开普勒 D ．胡克 解析：在比萨斜塔上，用两个铁球同时落地的著名实验，证明亚里士多德错误的科学家是伽利略，所以选A 。 类型一：关于研究方法 2.伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（） A ．对自然现象进行总结归纳的方法 B ．用科学实验进行探究的方法 C ．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法 D ．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法 解析：伽利略对运动的研究，通常包括以下几个方面的要素：通过对现象的一般观察，提出假设，运用逻辑（包括数学）推理得出推论，通过实验对推论进行检验，最后对假设进行修正和推广。伽利略对自由落体运动的研究也是如此，故正确选项为D 。 类型二：利用运动学公式计算分析 3.（多选）甲乙两球从同一高度相隔1s 先后自由落下，则在下落过程中（） 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大 解析： 甲球先下落1s ，比乙球的初始速度大v 0，两个球都做自由落体运动，两者的相对加速度为a 相对=0，Δv=v 相对=v 0+a 相对t=v 0，不变，所以C 正确，D 错误； 两者始终有一个不变的相对速度，所以两球相对于对方都做匀速直线运动，距离是不断变大的，所以A 错误，B 正确；选BC 。 4.（2014北京朝阳高一上期末）物体从距地面H 高处开始做自由落体运动，经过时间t ，它下 落的高度为H ，则物体从起点下落到地面所用的时间是（ ）14 A ．t B ．2t C ．t D ．4t 3252 解析：物体做自由落体运动，设运动的总时间为T ，根据位移时间关系公式，有： H=gt 21412 H=gT 212 联立解得： T=2t ； 故选B 。 5.（2014北京西城高一上期末）甲同学的手指大约在直尺的10cm 刻度线处

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：20XX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。

高中物理运动学讲义

经典力学研究的宏观物体的低速运动，通常分为运动学和动力学。运动学只描述物体的运动，不涉及引起运动和改变运动的原因；动力学则研究物体的运动与物体间相互作用(即力)的内在联系。 在物理学中，为了突出研究对象的主要性质，暂不考虑一些次要的因素，经常引入一些理想化的模型来代替实际的物体。“质点”就是一个理想化的模型。在经典力学研究中，物体的形状和大小是千差万别的。对有些场合（如落体受到空气的阻力问题），物体的形状和大小是重要的；但在很多问题中，这些差别对物体运动的影响不大，若不涉及物体的转动和形变，我们可暂不考虑它们的形状和大小，把它们当作一个具有质量的点（即质点）来处理。 1运动学 1.1运动的相对性 物体的运动总是相对于另一些选定的参考物体而言。所参照的物体，称为参考系。为了把物体在各个时刻相对于参考系的位置定量地表示出来，还需要在参考系上选择适当的坐标系。最常用的坐标系是直角坐标系。坐标系实质上是由实物构成的参考系的数学抽象，在讨论运动的一般性问题时，人们往往给出坐标系而不必具体地指明它所参照的物体。 1.2直线运动 1.2.1速度 物体（质点）轨迹是直线的运动，称为直线运动。直线运动可以用一维坐标描述。如下图所示，取O为坐标原点，物体在任一时刻t所经历的位置可用函数s （t）来描述。

速度是描述物体运动快慢的物理量。平均速度的定义： )/(00s m t S t t S S V ??=--= 当Δt 趋近零时，即为瞬时速度： )/(lim 0s m dt ds t s V t =??=→ 亦即，在数学上瞬时速度是s （t ）的一阶导数。若以s 为纵坐标，t 为横坐标，则S(t)可用图1-7中的曲线AB 表示。时间间隔△t 内的平均速度即为割线AB 的斜率，t0的瞬时速度则为曲线过A 点切线AT 的斜率tan α.用瞬时速度来描述变速运动，就可以精确地反映出它在各个时刻的运动状态。 质点作变速运动时，各时刻的瞬时速度互不相同。用数学的术语说，瞬时速度v （t ）也是时间的函数。若以v 为纵坐标，t 为横坐标，则变速运动可用图1-8中的曲线AB 来表示。

高中物理选修3-2讲义 详细

第四章电磁感应 第一节感应电流产生的条件 一、知识回顾：磁通量φ 1、概念：穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量。 2、公式：φ=BS cosθ 3、单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T.㎡ 4、磁通量与匝数无关。Φ≠nBS 5、磁通量是标量，但是有正负 6、磁通量是净磁通量 7、磁通量的变化量是：Δφ=φ2-φ1 8、改变磁通量的办法：φ=BS cosθ 练习1、关于磁通量的说法正确的是（） A 磁通量是一个反映磁场强弱和方向的物理量 B 某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线条数 C 在磁场中所取得面积越大，该面上磁通量一定越大 D 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为0 练习2、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心， 如图，若圆环为弹性环，其形状由a扩大为b，那么圆环内磁通量变化情况是（） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 练习3、一磁感应强度为B的匀强磁场方形水平向右，一面积为S的矩形线圈 abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成α角，将abcd绕ad边为轴转过 180度角，则穿过线圈平面的刺痛流量的变化量有（） A 0 B 2BS C 2BScosα D 2BSsinα 练习4、如图，线框面积为S，水平放置，磁感应强度B竖直向上，若将线框 沿图示方向以OO’为轴顺时针转动60°，则此时磁通量的大小为， 若顺时针转动180°，则磁通量的改变量是。 练习5、矩形线框abcd的边长分别为L1、L2，可绕它的一条对称轴OO’转动， 匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO’垂直，初位置时线圈平面与B平行， 如图 1）初位置时穿过线框的磁通量φ1为多少？ 2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量φ2为多少？这一过程中磁通量的变化为多少？ 3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量φ3为多少？这一过程中Δφ=φ3-φ2为多少？

高中物理 《自由落体运动》教案

《自由落体运动》教案 ★ 新课标要求 1、知识目标： （1）使学生知道什么是自由落体运动，理解自由落体运动的条件和特征，掌握重力加速度的概念； （2）掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题。 2、能力目标： （1）培养学生的观察能力、逻辑推理能力和实验设计能力； （2）进行科学态度和科学方法教育，了解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的能力； ★ 教学重点：自由落体运动的特征和规律； ★ 教学难点：研究自由落体运动的特征 ； ★ 实验教具：薄纸片和石头、牛顿管、重物、直尺、多媒体课件等 教学过程： 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： 0t v v at =+ 位移公式： 2012 s v t at =+ 速度位移公式：2202t v v as -= 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。 s 1= s 2=…= aT 2 二、导入新课 举例：用手握住的石头处于静止状态。 （老师提问）松手后石头的运动情况如何？ （学生活动）思考与讨论并猜想。 V 0=0，石头竖直下落。 （老师演示）提醒同学们注意观察。 （学生活动）石头下落时做V 0=0的竖直方向的直线运动。 过渡引言：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。 过渡引言：实际上重的物体下落的快只是我们的一种生活经验，现在我们再来做一个实验。 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）。 过渡引言：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。 （学生思考与讨论）总结上面三个演示实验得到三个不同的结论，你又能得出什么结论？ 结论：物体下落的快慢与重力无关。 （老师提问）同学们仔细分析一下，亚里士多德的观点究竟错在哪里？ （学生活动）没有考虑空气阻力的影响 过渡引言：第(3)个演示中，纸片受到的空气阻力明显地比纸团受到的空气阻力大，所以纸片下落较慢。由于影响空气阻力大小的因素太复杂。在科学研究中，我们常常采取忽略一些次要因素，从最简的问题入手的方法。在落体运动中，先排除空气阻力，研究物体在没有空气阻力条件下的运动。 4、牛顿管实验 拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。（拿着玻璃管走到学生当中去，将水平放置的玻璃管迅速转过90°成竖直放置状态，让同学门观察两个物体的下落情况，重复该实验三次）

人教版高中物理(必修1) 自由落体运动 要点梳理B(附答案)

自由落体运动 【学习目标】 1．理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重点掌握其运动规律. 2．知道自由落体运动加速度的大小和方向.知道地球上不同地方重力加速度大小的差异. 3．理解用频闪摄影研究运动的基本原理，会根据照片分析自由落体运动. 4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题. 5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法. 【要点梳理】 要点一、自由落体运动 要点诠释： 【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:02:58】 1、自由落体运动的定义 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、自由落体运动的两个基本特征 ①初速度为零； ②只受重力。 3、自由落体运动的运动性质 自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。 4、自由落体运动的加速度 在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。通常用符号“g”来表示。g的方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化。 尽管在不同地点加速度g值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。■ 要点二、自由落体运动的规律 要点诠释： 【高清课程：自由落体与竖直上抛运动00:04:30】 1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括 ■ 2、以下几个比例式对自由落体运动也成立 ①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为 v1：v2：v3：……：v n=1：2：3:……：n ②物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为

高中物理 自由落体运动教案 新人教版

高中物理自由落体运动教案新人教版 [展示] 雨滴。雪花露珠和树叶自由下落的动画。 上述两幅动画的共同特点是物体从静止开始下落，那么，物体下落的过程有没有规律可循呢？今天我们将一起探究这种运动?进而建立一种运动模型：自由落体运动。因此，本节课的任务是：1、研究自由下落运动；2、研究自由落体运动；3、研究自由落体运动的规律的应用。 二、新课教学 （一）自由落体运动 实验一：硬币和等大的纸片同时自由下落 思考：谁下落得快？为什么？ 结论：重的物体下落得快。（亚里士多德的观点） 实验二：重纸片和轻纸团下落的实验。 结论：轻的物体也可能下落得快。 实验三：等重的纸片以不同方式下落。 结论：并非物体越重下落越快。 提问：是什么原因使下落运动变得如此复杂？ 比赛：男同学扔一张纸和女同学扔一本书。 思考：书的重是纸重的几十倍，能不能得出“女同学的力量大”的结论？ 思考：产生这一现象的原因是忽略了什么？ 结论：空气阻力阻力对书和纸的影响不同。 思考：是什么原因使下落运动如此复杂？ 思考：既然有空气阻力时运动很复杂，我们该怎样去研究自由下落运动呢？ 思考：根据由简到繁的研究思路，我们先应该研究什么情况下的自由下落运动？ 结论：先研究不受阻力情况下物体的自由下落运动。 实验四：“牛顿管”实验： 拿一个长约1.5m的玻璃管，一端封闭，另一端有开关，把形状和质量都不相同的几个物体，如金属片、小羽毛、小软木塞、小玻璃球等，放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来，观察这些物体下落的情况。把玻璃管里的空气抽出去，再把玻璃筒倒立过来，再次观察物体下落的情况。 现象：玻璃管里越接近真空，它们下落越接近同时落到管底。 推理：如果玻璃管里就是真空，则它们一定同时落到管底。 播放美国宇航员的月球试验。 阅读课本并回答：①什么叫自由落体运动？②自由落体运动的特点怎样？ 学生：①物体只在重力作用下从静止开始下落运动，叫自由落体运动。 ②特点：a、初速度为零； b、只受重力，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。 介绍人类文明史上最美的十个物理实验中排名第二：伽利略的自由落体实验。在16世纪末，人人都认为重量大的物体比重量小的物体下落得快，因为伟大的亚里士多德已经这么说了。伽利略，当时在比萨大学数学系任职，他大胆地向公众的观点挑战。著名的比萨斜塔实验让大家看到两个物体同时落地。（配乐）但是，伽利略挑战亚里士多德的代价是惨重的——他失去了工作，但他依然坚持真理，就像一个孤独的剑客独自仗剑沦落天涯却仍不肯与世俗同流合污。从1616年开始，伽利略受到罗马宗教裁判所长达20年的迫害，1633年被判终身监禁并痛失爱女，1637年他双目失明，但即使是这样他依然没有放弃科学。1642年1月8日他由于寒热病在孤寂中与世长辞，同年的12月25日，另一位伟大的的物理学家诞生了，他就是牛顿，他扛起了伽利略的大旗，将科学发扬光大。直到三百年后的1979年11月10日

【讲义】第四章人体运动中的力讲义

人体运动的动力学 一、人体运动中的力 （一）从产生的结果区分：动力与阻力 动力：作用于人体的力与运动方向一致，且产生正加速度运动，此时的力称为人体运动的动力 阻力：作用于人体的力与运动方向相反，且产生负加速度运动，此时的力称为人体运动的阻力（二）以人体作为研究对象区分：内力与外力（内力与外力需要根据研究对象加以区分） 内力：人体内部互相作用的力 外力：外部加于人体的力 人体内力与外力的特点：人体内力与外力无相互作用时，内力只能决定身体各环节的运动状态，但不能改变整个身体的运动状态 （三）内力与外力相互作用 1.外力引起内力 外力作用于人体，一定要引起身体内相应内力的出现，这时内力的作用为抵消、克服或利用外力对内力的作用 2.内力引起外力 人体的内力作为运动的源动力，是内力与周围环境互相作用时产生的 3.内力与外力的相互关系 人体的运动既取决于内力也取决于外力，取决于它们如何统一在整个运动所构成的动力结构之中人体内力是依据，源动力；外力为条件，是直接动力，外力通过内力而发生作用 运动实践中，要充分发挥内力的主导作用，加大外力的动力作用，减少外力的阻力作用，以便更好的实现人体的运动 二、人体或人体局部质心运动变化机制 （一）质点运动机制 1.牛顿第一定律（惯性定律） 任何物体在不受力作用时，都保持静止状态或匀速直线运动状态 利用好惯性的原则： 1)注意动作的连贯性 2)注意动作过程中各个环节肌肉用力的顺序（举重：髋部-腿部及腰背部-上肢） 3)注意助跑动作与缓冲动作，避免运动损伤 4)在长距离竞赛项目中，用适宜的负荷量，匀速跑完全程（除起跑及冲刺阶段外）效果最佳

2.牛顿第二定律 质点受力作用时所获得的加速度的大小与作用力的大小成正比，与质点的质量成反比 F=ma 可见，在相同的外力作用下，质量越大，产生的加速度越小，越不易改变运动状态，反正亦然；同时F 与a 为因果关系 3.牛顿第三定律（作用力与反作用力定律） 1) 对应每个作用力必有一个与其大小相等、方向相反且在同一直线上的反作用力 2) 作用力与反作用力分别作用在不同的物体上，分别产生各自的效应 3) 作用力和反作用力互为存在条件。它们总是同时产生、同时存在、同时消失 4) 作用力和反作用力是同种性质的李 5) 作用力与反作用力等值反向，沿同一直线，这一规律不受相互作用的两物体的运动状态的影响 运动中的应用： 1) 许多运动需要靠支撑的反力来进行，因此需要建立稳定的支撑点 2) 对于球类运动，要建立稳固的击球点 4.冲量、动量和动量定律 （1）动量：表示质点机械运动强度的一种度量。 K=m v (矢量，单位：千克·米/秒) （2）力的冲量：用力与作用时间的乘积来衡量力在这段时间内积累的作用。 I=F·?t (矢量，单位：牛·秒) 在充分发挥身体各环节的肌力时，延长作用时间，能收到更好的效果 （3）动量定律 质点在运动过程中，在某段时间内动量的改变等于所受合外力在这段时间内的冲量 运动中的应用： 1) 要使人或器械获得较大的速度，就必须增加对其作用力的冲量 2) 在人或器械的缓冲动作中，要延长其力的作用时间，以减少其冲击力 3) 若要给人或器械以强大的冲力，就要尽量缩短其作用时间 4) 对于各种技巧性强的球类运动，可根据技战术的要求，来调整这些动作的击球时间，方向和打击 力的大小 （4）动量守恒定律 如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变

高中物理 2.5自由落体运动教案2 新人教版必修1

自由落体运动 教学目的： 1、使学生理解自由落体运动的内涵，并使学生能将匀变速直线运动的规律熟练应用于此。 2、使学生在了解不同物体的自由落体运动都有相同加速度的特点的基础上，对自由落体加速度有较深认识。 3、通过对自由落体运动的研究，培养学生运用理论与实验相结合的方法分析解决问题的能力。 教学重点和难点： 自由落体运动的理解。 教具： 1、面积等大的圆形纸片，金属片数张 2、抽气机、牛顿管等。 教学过程： 一、复习提问： 1、匀变速直线运动的特点是什么？它的规律又如何？ 2、如何用实验方法来判断一个变速直线运动是匀变直线运动？ 看运动物体是否在任意连续相等时间内们移差为恒量，（即Ds=at2） 二、新课教学 1、向学生指出物体自由下落运动是一种常见的运动，（可叫几位学生举例）接着演示粉笔的自由下落运动。 引导学生得出：物体自由下落运动是在重力作用下沿着竖直方向向下的直线运动。 2、下面，我们来看一个实验： 从同一高度同时释放纸片和金属片，可以看到金属片比纸片下落得快，由此我们似乎可以得到结论：物体下落的快慢是由它的重量大小决定的，物体越重，下落得越快。 学生们都能很快否定此结论。接着问，为什么说此结论不正确呢？ 让学生讨论： 引导学生从理论和实验两方面来分析验证此观点： （1）理论分析： 根据上面的结论，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢着而减慢。下落慢的会被下落快的拖着而加快。结果整个系统的下落速度应该小于8。可是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样，就从重物体比轻物体下落得快的结论，推出一重物体比轻物体下落得慢的结论。使此结论陷入自相矛盾的境地，由此我们可以推断出重物体不会比轻物体下落得快。 （2）实验验证： ①演示：将上面实验中的纸片揉成团，重做以上实验。（引导学生分析，很容易否定此观点）。 ③牛顿管实验 通过上面的理论分析和实验验证，可得结论：物体下落快慢跟物体重量无关，

高中物理知识点总结：自由落体运动

一. 教学内容 2. 自由落体运动特点：初速度为0，只受重力。（空气阻力很小时，也可把空气阻力忽略） ② ③ ④ ，粗略计算取 4. 自由落体运动是匀变速直线运动的一个特例。因此初速度为0的匀变速直线运动的规律对自由落体运动都适用。 （二）竖直上抛运动 1. 竖直上抛运动：将物体以一定的初速度沿着竖直向上的方向抛出（不计空气阻力）的运动。 当为正时，表示物体运动方向向上，同理，当为负时，表示物体运动方向向下。当S为正时表示物体在抛出点上方，同理当S 为负时表示物体落在抛出点下方。 所以：上升到最高点的时间：物体上升的最大高度 从上升到回到抛出点的时间由所以下降时间 （2）将竖直上抛运动看成前一段的匀减速直线运动和后一段的自由落体运动。 （3）将竖直上抛运动看成整体的初速度方向的（竖直向上的）匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合成。 三. 重难点分析 （一）对自由落体运动的理解 1. 自由落体运动的重点和关键在于正确理解不同物体下落的加速度都是重力加速度g，同学们在学习的过程中，必须摒弃那种因受日常经验影响而形成的“重物落得快，轻物落得慢”的错误认识。

2. 由于自由落体运动是、。（2）a、运用斜面实验测出 小球沿光滑斜面向下的运动符合的值不变，说明它们运动的情况相同。 c、不断增大斜面的倾角，得出。 （2）物体从抛出点开始到再次落回抛出点所用的时间为上升时间或下降时间的 2倍：。 （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初速度大小相等，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。 【典型例题分析】 [例1] 某物体做自由落体运动，把下落总高度分为三段，从起点计时通过三段 的时间之比为则三段高度之比为（） B. C. D. 。

江苏省学物理竞赛讲义-1.3抛体运动

1.3抛体运动 一、抛体运动的分解 1、平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 2、斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。 斜抛运动也可以看成沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。 在斜面问题中，斜抛运动经常看成沿斜面的匀变速直线运动和垂直于斜面的匀变速直线运动。 例1、在倾角为α的下面顶端P点以初速度V水平抛 出一个小球，最后落在斜面上的Q点，求：①小球在空中 运动的时间以及P、Q间的距离②小球抛出多长时间后离开 斜面的距离最大？最大距离是多少？ 例2、倾角为α的一个光滑斜面，由斜面上一点O通过斜面最大斜率的竖直平面内斜上抛一个小球，初速为v，抛出方向与斜面成β角，α+β<π/2． (1)若小球与斜面的每次碰撞不消耗机械能，并且小球在第n次与斜面相碰时正好回到抛射点O，试求α、β、n满足的关系式． (2)若小球与斜面每次碰撞后，与斜面垂直的速度分量满足：碰后的值是碰前值的e倍．0

此时满足关系式：e n-2e r+1=0 二、斜抛运动的性质 1、运动轨迹方程 2、射高、最大射高，射程、最远射程 射高：最大射高： 射程：最远射程： 例3、一个喷水池的喷头以相同的速率喷出大量水射 流．这些水射流以与地面成00～900的所有角度喷出，竖直 射流可高达2 .0m，如图所示．取g=10m／s2，试计算水射流在水池中落点所覆盖的圆的半径． 例4、从离地面的高度为h的固定点A，将甲球以速 度v0抛出，抛射角为α(O<α<π／2)．若在A点前方适当 的地方放一质量非常大的平板OG，让甲球与平板做完全 弹性碰撞，并使碰撞点与A点等高，如图所示，则当平 板倾角θ为恰当值时(0<θ<π／2)，甲球恰好能回到A点．另有一个小球乙，在甲球自A点抛出的同时，从A点自由落下，与地面做完全弹性碰撞．试讨论v0，α，θ应满足怎样的一些条件，才能使乙球与地面碰撞一次后与甲球同时回到A点? 3、包络线方程 例5、初速度为v0的炮弹向空中射击，不考虑空气阻力，试求空间安全区域的边界方程． 4、曲率半径 例6、求抛物线y=kx2任意位置x0处的曲率半径。

高中物理必修1《自由落体运动》教学设计

自由落体运动 【设计说明】 自由落体运动是是一种典型的匀变速直线运动.本节课引导学生进行实验探究，采用实验室的基本实验仪器——打点计时器，记录下运动的信息，定量地测定重物自由下落的加速度，探究运动规律的同时让学生进一步体验科学探究方法。教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会。根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流。测定重物自由下落的加速度.做好几个探究实验是本节课的关键。 【教学目标】 1、知识与能力 （1）知道物体做自由落体运动的条件，认识重力加速度； （2）掌握自由落体运动的特点和规律； （3）培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。 2、过程与方法 通过实验观察轻重不同物体的下落过程，探究自由落体运动的规律，体会科学推理和实验是揭示自然规律的重要方法和手段。 3、情感态度和价值观 感受前人崇尚科学、勇于探索的人格魅力和严谨务实的科学态度。 【教学重点】 1.通过实验探究自由落体运动规律的过程。 2.掌握自由落体运动的规律，并能运用其解决实际问题。 【教学难点】 采用打点计时器，记录下运动的信息，定量地测定重物自由下落的加速度 【教具准备】 多媒体课件、牛顿管、硬币、纸片、打点计时器、刻度尺、铁架台、纸带、重物（两个质量不同）、频闪照相机等。 【教法建议】 可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 ［新课导入］ 师：1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论，

那么物体下落的过程有没有一定的规律可循呢？今天我们将一起探究这种运动——“探究自由落体运动”。 新课教学： 知识准备： 提问： 1.匀变速直线运动的规律 速度与时间的规律： 位移与时间的规律： 速度与位移的规律： 由打点纸带求加速度的规律： 2.怎样判断一个物体的运动是匀变速直线运动？ 例如下图所示是用打点计时器研究小车运动打出的一条纸带，A、B、C、D、E为在纸带上所选取的连续的5个计数点，相邻计数点间的时间间隔为0．1 s；试判断小车在做何种形式的运动？ 一、自由落体运动 在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢在不少情况下是不同的。 提出问题： 1.重的物体一定下落得快吗？ 2.你能否证明自己的观点？ 探究一：什么是自由落体运动？ 【实验探究】 实验1：让硬币和羽毛同时由静止释放。 思考：是否重的物体一定下落的快? 分组实验：取两张相同的纸，将其中一个揉成球，再同时由静止释放。 思考:1、是什么原因造成的呢？ 2、如果没有空气阻力，物体只受重力，从静止开始下落的情况是什么样子呢？ 结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关. 实验2：“牛顿管”的实验 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢.将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同。

平抛运动讲义

平抛运动讲义 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

思方教育学科教师辅导讲义 平抛运动 一．教学目标 1.知道平抛运动的特点和规律，及形成的条件。 2.理解平抛运动是匀变速运动，其加速度是g ，会用平抛运动解答有关问题（像上抛，斜抛类平抛等） 二．教学内容 知识点1、平抛运动的分解（如图所示） （2）它的水平位移大小为x= v 0g h 2，与水平速度v 0及高度h 都有关 系。 （3）落地瞬时 速度的大小2 2 y x t v v v +==22 0)(gt v +=gh v 22 +，由水平初速度v 0及高度h 决定。 （4）落地时速度与水平方向夹角为θ，tan θ= gt/ v 0，h 越大空中运动时间就越大，θ就越大。 （5）落地速度与水平水平方向夹角θ，位移方向与水平方向夹角α，θ与α是不等的。注意不要混淆。

（6）平抛物体的运动中，任意两个相等的时间间隔的速度变化量△v=g △t ，都相等且△v 方向怛为竖直向下。 （7）平抛运动的偏角与水平位移和竖直位移之间的关系：如右图所示，平抛运动的偏角θ即为平 抛运动的速度与水平方向的夹角，所以有：tan θ= 2 2121020 x y t v gt v gt == tan θ= x y 常称为平抛运动的偏角公式，在一些些问答题中可直接应用该结论分析解答。 （8 轴，正方 x 轴上的B （9 （10以抛点为坐标原点，竖直向下为y 轴正方向，沿初速度方向为x 轴正方向，建立直角坐标系（如图所示），据平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和在竖直方向上自由落体运动知： 水平分位移x= v 0t ， 竖直分位移y=gt 2/2， t 时间内合位移的大小22y x s += 设合位移s 与水平位移x 的夹角为α，则tan α=y/x=（ gt 2/2）/ v 0t =gt/ 2v 0。 轨迹方程：平抛物体在任意时刻的位置坐标x 和y 所满足的方程，叫轨迹方程，由位移公式消去t 可得：y=gx 2/2v 02。显然这是顶点在原点，开口向下的抛物线方程，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。 （11）研究平抛运动的方法：