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2.4 自由落体运动 导学案
【学习目标】
物理观念：知道物体做自由落体运动的条件，能判断物体是否做自由落体运动。
科学思维：通过自由落体运动模型的构建，理解自由落体运动的运动性质。
科学探究：经历实验探究过程，了解重力加速度的概念，并探究自由落体运动的规律，从而解决相关问题。
科学态度与责任：了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步的重大意义，培养实事求是的科学态度。
【学习重点】自由落体运动的条件、性质和规律。
【课堂探究】
思考与讨论一：
站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个下落的快？
实验探究一：自由落体运动的快慢是否与物体轻重有关吗 ？
小组实验 实验现象
实验一：一张A4纸，一本物理书，同时从同一高度静止释放
实验二：一张A4纸放在书的封面上静止释放
实验三：质量小的纸团和质量大的纸片，从统一高度静止释放
实验探究二：轻物和重物都有可能下落得快，也可能一样快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢，请同学们大胆猜想一下。
实验条件控制 实验现象
1 在正常的空间内
2 在真空中
实验结论：物体下落的快慢与物体的 无关，下落的快慢不同是 造成的。
三、【新授内容】
（一）、自由落体运动
1.定义：物体只有在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动。
2.条件：①只受 作用；②从 开始
3.理想模型：如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以 ，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。
【例1】关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
做自由落体运动的物体不受任何外力
B、只在重力作用下、竖直向下的运动就是自由落体运动
C、只在重力作用下、从静止开始下落的运动就是自由落体运动
D、在自由落体运动过程中，质量越大，下落得就越快
实验探究三、自由落体运动的性质
某同学用如图甲所示装置研究自由落体运动，得到如图乙所示的一段纸带，电源频率为50HZ,从纸带上取了6个相邻的记数点，依次为0、1、2、3、4、5、6，。计算打出B、C、D、E、F的速度填入下表， (保留三位有效数字)
思考与讨论二：
如何处理纸带？
利用纸带判断物体是否做匀加速直线运动的方法有哪些？
利用纸带求加速度的方法有哪些？
方法一：
速度 1 2 3 4 5
V/(m/s)
（1）画出V-t图
方法二：
标记 时间间隔T/s 距离x/cm 位移之差 cm
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
0.1
结论：（1）自由落体运动是初速度为零的 运动。
（2）根据逐差法得到加速度值为 （保留小数点后两位）。
（二）．自由落体加速度
(1)定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 ，这个加速度叫自由落体加速度，又叫做 ，通常用g表示．
(2)方向：总是 .
(3)大小：在地球的不同地点，g的大小一般不相同．一般的计算中，g取 粗略计算时取 .
（三）、自由落体运动的规律公式
(
v
=
h
=
v
2
=
)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
(
x
=
h
) (
a
=
g
) (
v
0
=0
)
【课后作业】 阅读课本 P48 页科学漫步，体会科学家伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法，认识伽利略对物理运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。
①逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过了逻辑推理，否定了“______”的论断
②猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的匀变运动，它的速度应该是_______
③数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所有时间的二次方成
④间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀变速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而____
⑤合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做 运动。
【课堂练习】
1. 离地500m的空中自由落下一个小球，不及空气阻力，g取
(1)小球经过多长时间落到地面？
(2)从开始落下的时刻起,小球在第一秒内通过的位移大小是多少？
(3)小球落地前最后1s内的位移大小是多少？

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