物理人教版（2019）必修1 2.4自由落体运动

1、 2.4自由落体运动 （新人教版高中物理必修一）学习任务1. 知道自由落体运动的条件、性质和特点2掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同位置，重力加速度大小不同. 物体越重，下落的越快伽利略亚里士多德(Aristotle公元前384前322)作为一位百科全书式的科学家，他几乎对每个学科都做出了贡献。他的写作涉及伦理学、形而上学、心理学、经济学、神学、政治学、修辞学、自然科学、教育学、诗歌、风俗，以及雅典法律。亚里士多德的著作构建了西方哲学的第一个广泛系统，包含道德、美学、逻辑和科学、政治和玄学。权威啊！2000多年过去了，大家还在相信他，我不信！设计实验验

2、证一下 猜想：如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？一、物体下落快慢的比较：空气阻力是影响物体下落快慢的主要因素。实验一实验二实验操作同样大的作业本与一纸张,从同一高度同时下落。两张A4纸,一张揉成纸团，让它们从同一高度同时下落。实验现象 先落地 先落地实验结论物体越重，下落越快。 是影响物体下落快慢的主要因素。纸团作业本空气阻力如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？实验现象：在没有空气阻力的作用下,羽毛和铁片下落一样快。实验结论： 物体如果只受重力作用, 由静止开始下落,运动快慢相同。（课本46页演示实验）牛顿管实验：钱羽管（钱毛管）二、自由落体运动1定义：物体只在重力作用下

3、，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动 G 阿波罗登月实验 1970年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日，来自世界各地的科学家把木球、铝球、塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44 m高处同时静止释放，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球几乎同时以同一速度落地 。近似处理：当Gf，则物体的自由下落的运动可看作自由落体运动（密度大，体积小）那么自由落体运动到底是一种怎样的运动呢？实验设计：课本46页 使用打点计时器研究“自由落体运动的规

4、律”1 2 3 4 5 6例如下面的数据分别求出点2、3、4、5的瞬时速度再分段求出加速度，最后求出平均加速度右图所示是实验中得到的一条纸带，在纸带上取连续的1、2、3、4、5 五个点，完成下表.位置编号12345瞬时速度v/(ms1)分段加速度/ms2a23= . a34= .平均加速度a/ms20.3880.5850.7809.859.759.802性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g(9.8m/s2)的匀加速直线运动 1定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度称为重力加速度 2.大小：通常计算取g=9.8m/s2， 在粗略计算中取g=10m/s2 ；3.

5、方向：竖直向下（与重力方向一样）三、自由落体加速度（课本47页表格）你能发现什么规律吗？并尝试解释（即猜想）。g与纬度有关，纬度越大，g越大。（赤道最小）最小最大g还与高度有关，高度越高，g越小。四.自由落体运动的规律：匀变速直线运动的规律自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零v0=0，加速度a=g(9.8m/s2)的匀加速直线运动 【练习1】为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.0s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离和落水前的速度。（不考虑声音传播所需要的时间） 解： 落地速度：井口到水面的距离:可以把小石子的下落看作自由落体【练习2】 1991年5月11

6、日北京晚报，报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼 窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层搂高度是2 .8m，这位轻年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间1.3s，请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间？由 得下落时间: 解：下落高度h=142.8m=39.2m所以至多允许他的反应时间是2.8s-1.3s=1.5s【练习3】物体从高 h 处自由下落，它落到地面前的 1 s 内共下落了 35 m，求物体下落的高度及下落的时间。取 g = 10 m/s2。 联立 并将g = 10 m/s2代入解得： 下落的高度为80m,下落的时间为4s. 解：设下落总时间为t,总高度为h,则 整个下落过程：

7、最后1s之前：【练习4】一块石头从离地面20m高的楼顶自由落下，经过多长时间石头落到地面？石头到达地面时的速度有多大？（忽略空气阻力，g取10m/s2）解：由 得时间 落地速度：经过2s石头落到地面, 石头到达地面时的速度是20m/s.答：二、自由落体运动1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动2.特点：（1）V0=0 （2）只受重力作用3.运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。三、自由落体加速度1、大小：自由落体加速度也叫重力加速度。 g = 9.8m/s2， 近似取10m/s2课堂总结一、下落的快慢不是由重力大小决定的。同一地点，不同物体的重力加速度相同2、方向：竖直向下3、变化：g随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小四、