人教版高中物理必修一　2.5　自由落体运动

1、2.5自由落体运动自由落体运动生活中常见的落体运动雪花飘落苹果下落露珠下落问题问题1：不同物体的自由下落运动，不同物体的自由下落运动， 情况是否相同呢？情况是否相同呢？ （即重的物体下落快还是轻的物体下落快？）（即重的物体下落快还是轻的物体下落快？） 意大利的比萨斜塔是世界著名建筑，传说伽利略三百年前在这座建筑上做了一个著名的实验，他在斜塔顶层上同时释放了两个大小形状相同的铁球，一个铁球重些，另一个铁球轻些。虽然它们的质量不一样，但它们却几乎同时到达地面 。实验一：取两张重量不同的纸实验一：取两张重量不同的纸,轻的揉成团轻的揉成团,让让它们它们同时同高度同时同高度下落下落现象-轻的物体下落的快

2、实验二：取两张重量相同的纸，把其中一实验二：取两张重量相同的纸，把其中一张揉成团，再让它们张揉成团，再让它们同时同高度同时同高度下落下落现象-纸团先落地实验三：取两张重量不同的纸实验三：取两张重量不同的纸, 把两张纸把两张纸都揉成团都揉成团,让它们让它们同时同高度同时同高度下落下落现象-两个纸团几乎同时落地空气阻力的作用使问题变得复杂空气阻力的作用使问题变得复杂! ! 空气阻力对纸团影响空气阻力对纸团影响较小，所以下落得快较小，所以下落得快空气阻力对纸片影响空气阻力对纸片影响较大，所以下落得慢较大，所以下落得慢 为什么有时重的物体下落快，为什么有时重的物体下落快， 有时轻的物体下落快，有时轻的

3、物体下落快， 有时轻重不同的物体又是下落一样快有时轻重不同的物体又是下落一样快?vff 月球是目前人类到达的除地球外的唯一星球。月球上没有空气，是进行自由落体实验的理想场所。1971年，当“阿波罗15号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重复了这个实验，让一根羽毛和一柄锤子同时落下,结果他发现羽毛和锤子同时着地。问题问题2:在没有空气的空间里在没有空气的空间里,情况又是怎样情况又是怎样?牛顿管实验一、自由落体运动：一、自由落体运动： 1.定义定义：物体物体只在重力只在重力作用下，作用下，从静止从静止开始下落的运开始下落的运动叫做自由落体运动。动叫做自由落体运动。 问题问题3:

4、自由落体运动是一种什么性质的运动呢？自由落体运动是一种什么性质的运动呢？ 只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力； 从静止开始下落。从静止开始下落。思考：是变加速？还是匀加速？思考：是变加速？还是匀加速？（在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可以看作自由落体此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可以看作自由落体运动。运动。）初速度为零的加速直线运动初速度为零的加速直线运动直观判断直观判断 采取什么方式来研究它？采取什么方式来研究它？（1）轨迹是直线）轨迹是直

5、线（2）运动得越来越快）运动得越来越快2.物体做自由落体运动的条件物体做自由落体运动的条件: 设计实验方案（一）用频闪照相来研究自由落体运动15023461.30cm2.10cm3.17cm4.51cm6.12cmS1S2S3S4ABCDES1=2.10cm-1.30cm=0.80cmS2=3.17cm-2.10cm=1.07cmS4=6.12cm-4.51cm=1.61cm S3=4.51cm-3.17cm=1.34cmS2-S1=S3-S2=S4-S3 =1.07cm-0.80cm1.34cm-1.07cm1.61cm-1.34cm=0.27cm=0.27cm=0.27cm各个连续相等的时

6、间里的位移之差是个恒量各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,说明说明自由落体运动是匀变速直线运动。自由落体运动是匀变速直线运动。实验操作分析纸带得出结论 S=aT T2 2 = =常数常数自由落体运动是初速度为零的自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。匀变速直线运动。方式方式1:根据根据S=aT2（即看任意相邻的两相等时间内所通过即看任意相邻的两相等时间内所通过的位移差是否为一个常量）的位移差是否为一个常量） V-T图中，描点位于同一直线上图中，描点位于同一直线上设计实验方案（二）：设计实验方案（二）： 用打点计时器研究自由落体运动用打点计时器研究自由落体运动方式方式2:求出各点的速度，

7、描出其运动求出各点的速度，描出其运动V-T图，检查其图象是否图，检查其图象是否为为一次图象一次图象计数点01234位置(cm)位移(cm)x (cm)时间T 加速度x09.7029.1558.3997.379.7019.4529.2438.989.759.799.749.76 cm0.1 s9.76m/s2三个数基本相等，可认为x 是恒量二、自由落体运动的性质：二、自由落体运动的性质： 自由落体运动是自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动。 三、自由落体运动的加速度：三、自由落体运动的加速度： （1）定义）定义：在同一地点在同一地点，一切物体在自由一切物体在自由落体

8、运动中的加速度落体运动中的加速度都相同都相同，这个加速度叫做，这个加速度叫做自由落体加速度自由落体加速度，也，也叫重力加速度，常用叫重力加速度，常用g表示。表示。 （2）大小：）大小： g=9.8 m/s2， 粗略的计算中粗略的计算中g=10m/s2。 （3）方向：竖直向下）方向：竖直向下 （4）在地球上的不同地方）在地球上的不同地方g不同不同 你从表中发现了什么规律吗？你从表中发现了什么规律吗？随随纬度纬度升高，重力加速度升高，重力加速度增大增大 g值的大小随纬度的升高而增大，赤道处值的大小随纬度的升高而增大，赤道处g值较值较小，极地处小，极地处g值较大值较大匀变速直线运动匀变速直线运动 的

9、一般规律的一般规律 自由落体运动自由落体运动 vt=v0+at x=v0t+at2/2 vt=gt h=gt2/2 vt2=2gh vt2- v02=2ax四四、自由落体运动的规律自由落体运动的规律（V0=0，a=g）做一做：测反应时间做一做：测反应时间反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间. x做一做：测曝光时间做一做：测曝光时间 从某砖墙前的高处使一个石从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。在照片上留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置，拍摄到的石子位置 A 距石子距石子起落点的竖直距离约起落点的竖直距离约 2 m。怎样。怎样估算这个照相机的曝光时间？估算这个照相机的曝光时间？1、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。3、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。、自由