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高中物理教学设计

一、自由落体运动

1.定义：物体只在重力作用下从静止开头下落的运动.

思索：不同的物体，下落快慢是否一样?为什么物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况不同?

在空气中与在真空中的区分是，空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大;而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了.

在真空中，全部的物体都只受到重力，同时由静止开头下落，都做自由落体运动，快慢一样.

2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系

(1)有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快.

(2)若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和外形不同，但它们下落的快慢一样.

3.自由落体运动的特点

(1)v0=0

(2)加速度恒定(a=g).

4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动.

二、自由落体加速度

1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示.

2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.

3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都一样.

4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.

规律：赤道上物体的重力加速度最小，南(北)极处重力加速度最大;物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大.

三、自由落体运动的运动规律

由于自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的根本公式及其推论都适用于自由落体运动.

1.速度公式：v=gt

2.位移公式：h=gt2

3.位移速度关系式：v2=2gh

4.平均速度公式：=

5.推论：Δh=gT2

●问题与探究

问题1物体在真空中下落的状况与在空气中下落的状况一样吗?你有什么假设与猜测?

探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快.在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些.

问题2自由落体是一种抱负化模型，请你结合实例谈谈什么状况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.

探究思路：回忆第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，依据讨论问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽视其次要因素，建立一种抱负化的模型，使简单的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学讨论方法.

问题3地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度一样吗?

探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同.一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近，加速度就越小.

●典题与精析

例1以下说法错误的选项是

A.从静止开头下落的物体肯定做自由落体运动

B.若空气阻力不能忽视，则肯定是重的物体下落得快

C.自由落体加速度的方向总是垂直向下

D.满意速度跟时间成正比的下落运动肯定是自由落体运动

精析：此题主要考察自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开头下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽视不得而知;选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不肯定是自由落体运动.

答案：ABCD

例2小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进展观看，发觉根本上每滴水下落的时间为1.5s，他由此估量出自家房子的也许高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗?

精析：粗略估量时，将水滴下落看成是自由落体，g取10m/s2，由落体运动的规律可求得.

答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：

vt=gt=10×1.5m/s=15m/s

h=gt2=×10×1.52m=11.25m.

绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注意理论联系实际.分析问题要从实际动身，各种因素是否对结果产生影响都应详细分析.

例3一自由下落的物体最终1s下落了25m，则