2017-2018学年鲁科版必修1 第3章第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 学案(1)
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庖丁巧解牛

  

  知识·巧学·升华

  一、科学探究--自由落体运动

  1.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。

  方法点拨 注意此处空半格证明自由落体运动是否为匀加速直线运动,还有如下方法:

  方法1:利用做初速为零的匀加速直线运动的物体,在连续相等时间T内的位移之比:s1∶s2∶s3...=1∶3∶5...的结论。

  方法2:在匀变速直线运动中,某一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的即时速度。利用v-t图象来分析研究自由落体运动。

  方法3:利用做匀变速直线运动的物体,在连续相等时间T内:Δs1=Δs2=...=aT2的结论。

  2.运动性质:自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动。

  3.实际生活中,物体在下落过程中不受其他因素的影响是很难的,通常我们把影响较小的因素忽略掉,仍然将这些物体的下落看成自由落体运动。

  深化升华 注意此处空半格自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动。关于匀加速直线运动的公式和推论都适用于自由落体运动,常用的解析法除外,图象法、比例法等也是研究有关自由落体运动常用的方法。

  二、自由落体加速度

  1.自由落体加速度:自由落体加速度又叫重力加速度,大小恒定、方向总是竖直向下,通常用g来表示。

  2.自由落体运动的运动规律

  (1)速度公式:vt=v0+gtvt=gt;

  (2)位移公式:s=v0t+gt2h=gt2;

  (3)位移速度关系式:v2-v02=2asv2=2gh;

  (4)平均速度公式:=2=vt2;

  (5)推论:Δs=aT2。

  3.重力加速度的特点

  (1)在同一地点,一切物体的自由落体加速度都相同;

  (2)在地球上不同的纬度,重力加速度值略有不同,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。

  (3)在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同。在同一地点,距地球表面的高度h不同,重力加速度不同,距地面越高,重力加速度越小。

  误区警示 注意此处空半格因为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基本公式及其推论都适用于自由落体运动;利用匀变速直线运动的基本公式及其推论解答物理问题时注意的问题,同样是解答自由落体运动问题时要注意的问题。分析题意时,要弄清物理量中哪些是未知的,哪些是已知的,然后根据匀变速直线运动的公式或关系式列出方程,正确求解。其中,加速度是解决一般问题的关键。

  三、自由落体运动规律探索的回眸

  1.生活误解与延续近2000年的错误

生活中落体的运动是司空见惯的,例如羽毛和硬币的下落,它们下落的快慢不一样,