自由落体运动高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.4自由落体运动两千多年来对落体的研究亚里士多德

伽利略

（1564—1642）

意大利物理学家重的物体下落得快（公元前4世纪）希腊哲学家物体下落的快慢与哪些因素有关呢？伽利略认为由亚里士多德“重的物体下落快”的论断，会推出矛盾的结论。假设重的物体下落快v1=4结论：重的物体反而下落的慢了矛盾v2=8v3<8两千多年来对落体的研究亚里士多德伽利略（1564—1642）意大利物理学家重的物体下落得快重的物体与轻的物体下落的同样快（公元前4世纪）希腊哲学家小实验实验现象一张轻纸片和重粉笔头同一高度同时由静止释放重一点的纸片和轻一点的纸团同时由静止释放同样重的纸团和纸片同一高度同时由静止释放重粉笔头下落快轻纸团下落快纸团下落快思考与讨论：物体下落的快慢与轻重无关。影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用。

(1)物体下落的快慢是否与轻重有关？(2)你认为影响物体下落快慢的可能的因素什么？牛顿管演示轻重不同物体下落快慢实验结论：没有空气阻力的影响，轻的物体和重的物体下落的同样快。落体运动的研究代表人物研究方法代表观点亚里士多德伽利略平常观察法逻辑推理与实验结合重轻物体下落得一样快重的物体比轻的物体下落得快一、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，叫作自由落体运动。2.条件：①只受重力作用；②从静止开始3.如果实际问题中，空气阻力远小于重力，可以忽略，则物体的下落也可以当做自由落体运动处理。思考与讨论(1)从前面的实验中我们看到，自由落体运动是加速运动，它的加速度在下落过程中是否变化呢(2)我们是否可以大胆的猜想加速度不变呢？思考与讨论

我们可以用打点计时器测速度和加速度，我们怎样用纸带提供的数据来证明自由落体运动的加速度不变？1、根据

求出各计数点的速度vn＝

，作出v－t图像。如果图像是一条倾斜直线，则证明自由落体运动加速度不变，可求斜率测加速度。(一)验证思路：物理量d1d2d3d4d5d6数值（cm）物理量X1X2X3X4X5X6数值（cm）物理量V1V2V3V4V5数值（m/s）加速度（m/s2）2、根据Δx＝aT2，如果x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝......，则证明自由落体运动加速度不变，用逐差法

求出加速度。(一)验证思路：物理量d1d2d3d4d5d6数值（cm）物理量X1X2X3X4X5X6数值（cm）物理量ΔX1ΔX2ΔX3ΔX4ΔX5数值（cm）加速度（m/s2）1.打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。2.用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串点迹，关闭打点计时器。3.请根据验证思路处理纸带数据，验证我们的猜想。(二)实验步骤：01234(三)数据处理：(公式法)物理量d1d2d3d4d5d6数值（cm）物理量X1X2X3X4X5X6数值（cm）物理量ΔX1ΔX2ΔX3ΔX4ΔX5数值（cm）加速度（m/s2）(三)数据处理：（图像法）物理量S1S2S3S4S5S6数值（cm）物理量X1X2X3X4X5X6数值（cm）物理量V1V2V3V4V5数值（m/s）加速度（m/s2）vn＝

用手机测自由落体加速度(5)实验结论：②加速度为

m/s2。①自由落体运动的加速度保持不变。二、自由落体运动加速度1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。2.方向：竖直向下（垂直于水平面）地点纬度g值北极90°9.832m/s2莫斯科55°45′9.816m/s2纽约40°46′9.803m/s2北京39°56′9.801m/s2东京35°43′9.798m/s2上海31°12′9.794m/s2武汉30°33′9.794m/s2广州23°06′9.788m/s2赤道0°9.780m/s2问题：你能发现地球上不同位置g值的分布规律吗？随纬度升高，重力加速度增大纬度升高，g变大，两极g最大二、自由落体运动加速度（1）地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，赤道处重力加速度g值较小，纬度越高，g值越大，南北极重力加速度g值最大。（2）一般取值g=9.80m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。3.重力加速度的不同：三、自由落体运动的公式

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。用一把刻度尺如何测反应时间？课堂练习课堂小结自由落体运动定义自由落体运动条件自由落体运动的公式大小方向①只受重力作用；②从静止开始物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动重力加速度g=9.8m/s2，不同纬度大小不同，两极最大竖直向下课堂练习1．宇航员登上月球后，从同一高度同时由静止释放锤子和羽毛，则下落过程中下列说法正确的是（

）A．锤子比羽毛速度变化大 B．羽毛比锤子速度变化大C．锤子的加速度比羽毛的加速度大 D．锤子和羽毛的加速度一样大D2．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A．重的物体的g值大 B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处 D．同一地点的轻重物体的g值一样大课堂练习D3.(课本第54页A组第3题)钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2.(1)它下落的高度是多少？(2)它在前2s内的平均速度是多少？(3)它在最后1s内下落的高度是多少？课堂