2.4 自由落体运动 课件 -2022-2023学年高一上学期人教版（2019）必修第二册16

2.5自由落体运动亚里士多德物体下落快慢受物体重量的影响。伽利略轻重不同的物体下落一样快。演示1：半张纸握成团，整张纸展开，让它们在同一高度释放，发现纸团先着地。说明物体下落受空气阻力的影响。思考：若没有空气阻力，不同物体在同一高度释放，下落的情况？美国宇航员在月球上让锤子、羽毛同时下落，观察到二者同时着地。演示2：牛顿管（毛钱管）实验，抽气后，排除空气阻力的影响。没有空气阻力，不同物体在同一高度下落快慢相同。像这样，物体只受重力，从静止开始下落的运动，就是我们要学习的自由落体运动。一、自由落体运动1.定义：物体只受重力，从静止开始下落的运动。2.理解：（1）条件：只受重力；（2）空气阻力远小于重力时，空气阻力可以忽略不计，这样的落体运动也可以看作自由落体运动。3.性质：的匀加速直线运动。二、自由落体加速度

纸带夹子重物实验装置：数据处理：A(0cm)B(0.8cm)C(3.2cm)D(7.1cm)E(12.5cm)F(19.6cm)G(28.3cm)位置ABCDEFG时间t/s00.040.080.120.160.200.24V/（m·s-1）/0.400.791.161.561.98/0.40.81.21.62.02.4t/sv/(m.s-1)0

0.040.080.120.160.200.24BCDEF人们通过实验测得：一切物体的自由落体的加速度都相同。二、自由落体加速度1.同一地点，一切物体在自由落体运动中加速度相同。这个加速度叫重力加速度或自由落体加速度，用“g”表示。

，让不同的物体在同一高度静止释放(x相同)，它们同时着地(t相同)，所以加速度a相同。二、自由落体加速度2.大小：通常g=9.8m/s2，粗略计算时g=10m/s2。3.方向：竖直向下。4.高度越高，g值越小；纬度越高，g值越大。北极：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2北京：g=9.801m/s2赤道：g=9.780m/s2三、自由落体运动的规律1.公式：2.初速度为0的匀加速直线运动的几个比例关系同样适用。例：屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴正好达到地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示。（g取10m/s2）求：

（1）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间是多少？54321解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落，各个相等时间间隔内的位移，它们满足比例关系：1：3：5：7。设相邻的水滴之间的距离自上而下依次为x,3x,5x,7x,则窗户高为5x，依题意有5x=1,则x=0.2m。屋檐高度h=x+3x+5x+7x=16x=3.2m由得V12>8V1=8V2=44<v12<8四、伽利略发现问题伽利略利用逻辑的力量，证明了亚里士多德观点是错误的。猜想与假说伽利略相信，自然界的规律都是简洁明了的。他猜想自由落体运动是一种简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。数学推理若，速度随时间均匀变化，则且。实验验证伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据。时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104数据分析：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，并且常数随着倾角的增大而增大。合理外推合理外推：