自由落体运动学知识点
掌握内容：
第一要认识什么是自由落体运动和竖直上抛运动。因为自由落体运动和竖直上抛运动都属于匀变速直线运动，因此，第二要掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点和规律，并能把匀变速直线运动的规律迁移到解决自由落体运动和竖直上抛运动的问题中。
知识要点：
一、自由落体运动。
1、什么是自由落体运动。
任何一个物体在重力作用下下落时都会受到空气阻力的作用，从而使运动情况变的复杂。若想办法排除空气阻力的影响(如：改变物体形状和大小，也可以把下落的物体置于真空的环境之中)，让物体下落时之受重力的作用，那么物体的下落运动就是自由落体运动。
物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的特点。
从自由落体运动的定义出发，显然自由落体运动是初速度为零的直线运动;因为下落物体只受重力的作用，而对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的，因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。而且，对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。关于这一点各种实验都可以证明，如课本上介绍的“牛顿管实验”以及同学们会做的打点计时器的实验等。综上所述，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。
二、自由落体加速度。
1、在同一地点，一切物体在自由落体运动中加速度都相同。这个加速度叫自由落体加速度。因为这个加速度是在重力作用下产生的，所以自由落体加速度也叫做重力加速度。通常不用“a”表示，而用符号“g”来表示自由落体加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同学们可以参看课本或其他读物就会发现在不同的地点自由落体加速度一般是不一样的。如：广州的自由落体加速度是9.788m/s2，杭州是9.793m/s2，上海是9.794m/s2，华盛顿是9.801m/s2，北京是9.80122m/s2，巴黎是9.809m/s2，莫斯科是9.816m/s2。即使在同一位置在不同的高度加速度的值也是不一样的。如在北京海拔4km时自由落体加速度是9.789m/s2，海拔8km时是9.777m/s2，海拔12km时是9.765m/s2，海拔16km时是9.752m/s2，海拔20km时是9.740m/s2。
尽管在地球上不同的地点和不同的高度自由落体加速度的值一般都不相同，但从以上数据不难看出在精度要求不高的情况下可以近似地认为在地面附近(不管什么地点和有限的高度内)的自由落体加速度的值为：g = 9.765m/s2。在粗略的计算中有时也可以认为重力加速度g = 10m/s2。重力加速度的方向总是竖直向下的。
三、自由落体运动的规律。
既然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。那么，匀变速直线运动的规律在自由落体运动中都是适用的。匀变速直线运动的规律可以用以下四个公式来概括：
四、竖直下抛运动。
1、物体只在重力作用下，初速度竖直向下的抛体运动叫竖直下抛运动。一切抛体运动并不是指抛的过程，而是指被抛的物体出手以后的运动。因此，一切抛体运动都是只在重力作用下的运动。不同的抛体运动(如：平抛运动、斜抛运动、竖直上抛运动以及下面将要讲到的竖直上抛运动)的区别仅在于初速度的方向。初速度沿水平方向的是平抛运动，初速度向下的是竖直下抛运动……。
2、既然一切抛体运动都是在恒定重力作用下的运动，那么它也就具有恒定的加速度，属于匀变速运动。因为重力的方向是向下的，加速度的方向也是向下的，对于竖直下抛运动加速度的方向与物体初速度的方向相同。所以，竖直下抛运动是沿竖直方向的匀加速直线运动。且加速度为g(= 9.8m/s2)。
3、竖直下抛运动的规律：
将竖直下抛运动与自由落体运动相比，区别之处仅在于竖直下抛运动有初速度(v0)。既然自由落体运动满足以下规律：
五、竖直上抛运动。
1、结合上面我们对竖直下抛运动的分析和研究，不难想象竖直上抛运动可以表述为：物体只在重力作用下，初速度竖直向上的抛体运动叫竖直上抛运动。自然它也是匀变速直线运动。这里应该提醒大家的是竖直上抛运动的加速度与竖直下抛运动的加速度(包括大小和方向)是一样的，是同一个加速度。由于初速度的方向向上，因此人们常说竖直上抛运动的加速度与运动的初速度是相反的(不是因为加速度反向，而是初速度的方向发生了改变而引起的)。那么，竖直上抛运动是沿竖直方向的匀减速直线运动。它的加速度加速度为g(= 9.8m/s2)。
2、竖直上抛运动的规律。
选定竖直向上的初速度方向为正方向，那么，加速度g的方向应为负。考虑到重力加速度g是一个特定的加速度不宜将g写做-9.8m/s2，应在公式中符号“g”的前面加一个负号。规律如下：
这说明物体由抛出到返回抛出点所用的时间是上升段(或下降段)所用时间的二倍。也说明上升段与下降段所用的时间相等。返回抛出点时的速度与出速度大小相等方向相反。
(5)从前面两个表对比可以看出竖直上抛的物体在通过同一位置时不管是上升还是下降物体的速率是相等的。
(6)竖直上抛运动由减速上升段和加速下降段组成，但由于竖直上抛运动的全过程中加速度的大小和方向均保持不变，所以竖直上抛运动的全过程可以看作是匀减速直线运动。
自由落体运动公式
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;
(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
课程学习目标目标解读
1．理解描述物体(质点)运动的基本概念．
2．合理地选择匀变速直线运动规律解决实际问题，努力寻找解决问题的最佳方案．
3．掌握构建物理模型解题、巧选参考系解题、逆向思维法解题和运用图象解题等方法．
4．正确辨识图象，理解图象含义，能根据图象获取有关运动的信息．
5．能熟练地应用运动学基本公式，特别是平均速度公式．
学法指导本章的概念较多，要注意矢量和标量的不同；本章的公式也很多，学习过程中尽量推导公式，一方面能记住公式，另一方面也可以理解公式间的关系，在一题多解中体会如何比较简捷的处理直线运动问题。图象多也是本章的一个特点，只有正确的理解图象的物理意义，才能比较好的利用图象分析问题，特别是追及问题。
课程导学建议重点难点掌握匀变速直线运动规律，正确地选择公式，利用v－t图象分析问题，解决简单的追及和相遇问题．
教学建议本章的复习建议用1-2课时，突出强调基本概念，基本知识和规律的掌握，初步让学生能够分析清楚物体的运动过程，并能根据过程中的条件正确选择公式，着重刹车类问题和简单追及相遇问题的的了解，但难度不能太大。
课前
准备本章知识学生的掌握情况可能有比较大的差异，要了解大多数学生处于什么状况。公式的了解、理解和应用有一个过程，初速度为零的匀加速直线运动（自由落体运动为代表）的规律掌握到什么程度也决定以什么方式复习本章内容。
导 学 过 程 设 计
程序设计学习内容教师行为学生行为媒体运用
预习过程梳理知识确保每一位学生处于预习状态。回顾本单元内容，可以查阅教材和以前的学案，对本章内容的知识体系和重点难点有所了解。PPT演示课题及学习目标
完成学案巡视学生自主学习的进展，学生填写学案的情况。尽可能多得独立完成学案内容，至少完成第一层级的内容。
结对交流指导、倾听部分学生的交流，初步得出学生预习的效果情况。就学案中教材诠释交流的内容与结对学习的同学交流。
第二层级
小组讨论
小组展示
补充质疑
教师点评主题1：
描述运动物体的几个物理学参量(1)五个物理量，分别是初速度(v0)、末速度(vt)、加速度(a)、位移(x)和时间(t)．注意规范物理量的符号。
(2)只要确定一段匀变速直线运动五个物理量中的`任意三个物理量，其余的两个物理量就确定了， 这段匀变速直线运动也就确定了．说明：平时问题中可能会给出多余的物理量或矛盾的物理量时，要注意甄别。(1)对于一段匀变速直线运动而言，描述这段运动的物理量有几个？分别是什么？学生可能一下子说不全学了哪些公式，但五个物理基本上通过讨论能说出来。
(2)在一段匀变速直线运动中， 只要确定哪几个物理量就可以确定这段匀变速直线运动？小组讨论基本能解决问题，但要说明白也不容易。口头表述
主题2：
速度v、速度变化量Δv、加速度a的比较教师注意从以下几方面点评：
1.物理意义是不同的．
2.定义式和单位是不同的。
3.速度、速度变化量、加速度三者之间没有必然的大小联系．
另外也可以强调速度、速度变化量、加速度都是矢量在匀变速运动中常涉及速度v、速度变化量Δv、加速度a三个物理量，但它们的大小关系常常是我们容易犯错误的地方，那这些物理量之间有什么联系和区别呢？
这是本章必须理解好的一个问题，这类问题也是以后物理学习中经常会遇到的。口头表述或板书
主题3：
匀变速直线运动的位移公式教师一方面可以从物理情景上提示学生，另一方面也可以根据主题一的结论入手分析问题（实际上就是数学中的排列组合），最后得出结论，其实只有不涉及加速度a和不涉及初速度v0是没学过得公式。对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个，即v0、vt、t、a、x，可变换出来哪些公式？
学生可能不知道从哪个方面来解决问题。PPT
讲练结合独立分析思考根据具体情况与部分同学（特别是各小组组长）交流,掌握学生的能力情况.
追及和相遇问题如果学生基础不好就以后解决。时间不够可以教师讲解为主处理。一、公式的选择和多过程问题
二、图象问题
三、减速及刹车问题
四、追及和相遇问题
全体学生独立思考，独立完全，小组同学都完全后可交流讨论。PPT
拓展技能检测视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT
记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。PPT
总结反思知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。PPT
感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。根据自己的感受如实填写
根据自己的思考找出解决方案
课外拓展比较复杂的多过程运动
教学目标
知识目标
1、知道加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量.
2，理解加速度的定义，会用公式 解决有关问题，能区分 ，知道加速度的国际单位制单位是米每二次方秒( ).
3、知道匀加速直线运动的加速度a与速度v方向相同;匀减速直线运动的加速度a与初速度 方向相反.
能力目标
培养学生理论联系实际的思想和能力.
教学建议
教材分析
加速度是物理学中非常重要的概念，也是高一学生最难搞懂的概念之一，教材为了减小难度，对加速度概念的要求比较低，没有区分平均加速度和瞬时加速度，而是在前几节学过匀变速直线运动、速度等问题后学生知道了物体的运动通常情况下，速度在改变，很自然的引出速度变化也有快慢之分，进而引入加速度概念;加速度的矢量性，教材的处理也比较通俗易懂，最后又给出一些物体运动的加速度图表，给学生一些直观、生动的印象.节后又对速度、加速度做了一对比，有助于学生理解这些概念，对变化率的分析与解析也恰到好处.
教法建议
通过生动形象的实例或课件，让学生逐步体会，做变速运动的物体，速度在变，速度的变化需要时间，速度的变化有快慢之区别，且速度变化的.快慢是了解物体运动情况的重要指标，为引入加速度做好铺垫.这里是高中物理第二次用比值定义物理量，可以让学生回顾引入速度概念的过程.加速度的单位要让学生按规定的读法读，即读成米每二次方秒;加速度的方向是个很重要的内容，但是由于学生刚刚接触加速度这一比较难理解的概念，加之学生对矢量的运算又不熟悉，所以只对匀变速直线运动加以解释，由于匀变速直线运动加速度只有两个方向，与速度同向，或与速度反向，因此当规定速度方向为正方向时，加速度的方向就可以有正负号反映，注意正负号仅仅反映的是加速度的方向.
教学设计示例
教学重点：加速度的概念
教学难点：加速度概念的引入及加速度的方向
主要设计：
一、复习讨论：
1、什么叫匀变速直线运动?请举两个实例(提问)
2、匀变速直线运动的特点?(提问)
二、展示课件，深入讨论
1、展示课件：两物体(如汽车)同时匀加速起动情况.
第一个：5秒内速度由0增到10m/s，后匀速.
第二个：2s内速度由0增到6m/s后匀速.
2、提问讨论：
(1)两物体最终速度哪个大?
(2)一秒末时哪个速度大?
(3)第1s内，第2s内，两物体速度变化各多大?
(4)两物体，哪个启动性能更好?哪个速度改变得快?
(5)怎样能描述出速度改变的快慢?
3、看书29页第一自然段，及第二自然段，讨论：
(1)加速度是描述什么的物理量?
(2)加速度的定义式如何?公式中各个量的含义是什么?如：
(3)计算一下课件中所给两物体的加速度大小(练习)
4、看书29页第三、四、五自然段，讨论：
(1)加速度的单位是什么?
(2)在变速直线运动中，加速度的方向一定与速度方向相同吗?请举例说明(引导学生各举一匀加速和匀减速的实例)
(3) 比 的加速度小，对吗?
(4)如何从 图像中求物体的加速度?
5、阅读30页上部分内容讨论：
(1)速度越大，加速度越大对吗?举例说明(如课件1情况)
(2)速度变化越大，加速度越大，对吗?举例说明.
(3)速度变化越快，加速度越大，对吗?
(4)速度变化率越大，加速度越大，对吗?
(5)有没有速度很大，而加速度很小的情况?
(展示课件：飞机水平匀速飞行)
(6)有没有速度很小，而加速度很大的情况?
(展示火箭发射升空过程的
探究活动
在十字路口，当绿灯亮时，大卡车和骑自行车的人同时起动，经常发现，前几米自行车在前，大卡车在后，经过一段时间，大卡车将超过自行车，请实地观察并解释所见到的现象。
