1、自由落体运动 物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落，雪花纷飞、树叶飘落等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。新知导入 二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，你能举例推翻这一结论吗？新知导入 取两张质量不同的纸，取质量小的揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？现象：质量小的纸团下落的快。影响落体运动快慢的因素可能是空气阻力的作用。可见亚里士多德的观点是错误的。新知导入 一、自由落体运动 1、伽利略认为，根据亚里士多德“重的物体下落得快”论断，会推出相互矛盾的
2、结论。（1）假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢。结论1：整个物体的下落速度应该小于8；这种相互矛盾的结论，说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。（2）把两块石头捆在一起后，整体重量增加，则速度增加。那么，轻重不同的物体下落的情况到底怎样？下面我们一起来做个比较精细的实验，仔细研究一下。结论2：整个物体下落的速度应该比8还要大。2、演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究（1）实验器材：牛顿管（一个两端封闭的玻璃管，其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通）、真空泵、质量不相同的铁片和羽毛等。甲：有空气 乙：真空 把牛顿管
3、里的空气几乎全部抽出，重复步骤，观察物体下落的情况。（2）实验步骤 在有空气阻力时，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中；把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况；启动真空泵，把牛顿管里的空气抽出一些，把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况；（3）播放演示牛顿管的实验视频 说一说你看到的实验现象和实验结论。（5）实验结论（4）实验现象 牛顿管里有空气，金属片和羽毛下落的快慢不同把牛顿管里的空气抽出一些，金属片和羽毛下落的快慢就变得接近把牛顿管里的空气几乎全部抽出时，金属片和羽毛下落的快慢就相同了。在没有空气的空间里，物体下落
4、的快慢相同。（3）当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，从静止开始下落的物体可视为自由落体运动。3.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：只受重力、=0由上面的实验我们可以看到，自由落体运动是加速运动。那么，它的加速度在下落过程中是否变化呢？例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B、不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的 C、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D、自由落体运动的加速度与物体的质量无关 CD例题讲解 1、实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、电源、夹子、导线、重
5、物。纸带夹子重物打点计时器 二、实验：研究自由落体运动的规律 2、原理：纸带在重物的作用下自由下落，纸带受到的阻力较小，近似认为纸带做自由落体运动，根据打出的纸带点的情况，分析出重物的运动规律。3、实验步骤 让重物靠近打点计时器，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小点，最后要关闭电源。仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。改变重物的质量，重复上面的实验。把打点计时器竖直固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。（1）计数点瞬时速度的求法 txvv例题：计数点2时的瞬时速度。123x2x3x1x0参考答案：4、数据处理 位置编号012
6、345时间 t/s0v1/（ms-1）0.040.080.120.160.200.520.925 1.291.662.04_14.504.168.6021.901.2030.850 1 2 3 4 5 6.cm0 0.04 0.080.5t/sv/（ms-1）1.52.01.00.12 0.16 0.200.242.5v-t图像为一条倾斜的直线，所以自由有落体运动是匀变速直线运动。实验误差：1.纸带与打点计时器的摩擦 2.空气阻力的影响 3.测量误差 由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3为相邻两计数点之间的距离，若S=S2S1=C
7、（常数），即若两连续相等的时间间隔的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。=S2S1S3S4S5S6知识拓展 3、方向：竖直向下。三、自由落体加速度 对不同物体进行的实验结果表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。1、定义：物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度。2、符号：通常用g表示。4、大小：一般g=9.8 m/s2，粗略计算g=10 m/s2。精确的实验发现，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。地 点纬 度重力加速度赤道海平面09.780马尼拉14359.784广州23069.788武汉30339.794上海31129.79
8、4东京35439.798北京39569.801纽约40409.803莫斯科55459.816 北极909.832你从表中发现了什么规律吗？总结：重力加速度随纬度的增加而增大。1、自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。你能根据匀变速直线运动的基本公式，总结自由落体运动的规律吗？匀变速直线运动 自由落体运动 =+=+=四、自由落体运动的规律 伽利略在做铜球沿斜面运动的实验（油画）2.伽利略对自由落体运动的研究 伽利略 助手利用自己的脉搏测时间 怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍 2、实验假设：1、利用当时伽利略定义的瞬时速度和平均速度的概念，假设2将得出复杂的结论：时间凝滞 由此，伽利略大胆猜测：下
9、落物体的速度是随时间均匀增加的，即 A1B1A2B2B3A3=，若 ，则 等末速度法：物体从相同的位置经不同的路途落于同一高度，终了速度大小相等。斜面的倾角增大到90，这时小球仍然会保持匀加速运动的性质，而且所有物体下落时的加速度都是一样的！伽利略结论的修正推广（合理外推）：2、一个物体从房檐自由落下，通过一个高为1.8 m的窗户用了0.2 s，g取10 m/s2，则房檐距窗户下沿的高度为_。1、重力加速度的大小与纬度有关，一般来说，纬度越高，g值越大大（填大或小），重力加速度的方向总是竖直向（填“下”或“上”）。下 5 m课堂练习 3、（2019春宜昌期末）三峡大瀑布位于湖北省宜昌市晓峰旅游
10、景区中、该景区中瀑布中的水从顶端落至地面的过程用时约3 s，若将此运动视为自由落体运动，重力加速度g=10 m/s2，则该瀑布的高度约为（）A30 m B45 m C55 mD60 m B课堂练习 4.（2019春沙雅县校级期末）让两颗质量不同的石子，从同一高度同时开始下落（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）A质量大的石头下落的快 B质量小的石头下落的快 C两颗石子下落的快慢相同 D两颗石子在下落的过程中具有不同的加速度 C课堂练习 5、（2019春南通月考）下列哪一个物体的运动可视为自由落体运动（）A树叶的自由下落过程 B运动员推出的铅球的运动 C从桌面轻轻滑落的钢笔的运动 D石子从水面自
11、由落到水底的运动 C课堂练习 2、房檐滴水，每隔相等的时间积成一滴水下落，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，观察到第四、第五滴水之间的距离恰好为1 m，不计空气阻力，则此房檐离地面的高度为（）A.4 m B.5 m C.6 m D.16 m1、一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是_。36 mD拓展提高 3、从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（）A甲乙两球距离始终保持不变，甲乙两球速度之差保持不变 B甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差也越来越大 C甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差保持不变 D甲乙两球距离越来越小，甲乙两球速度之差也越来越小 C拓展提高 一、自由落体运动1、定义：只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。2、条件：=0，只受重力。3、性质：初速度为零的匀加速直线运动。二、自由落体加速度1、定义：物体在自由落体运动中的加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。课堂小结 2、符号：g3、方向：竖直向下4、大小：一般 g=9.8 m/s2，粗略计算 g=10 m/s2说明：同一地点g值不变，g值随纬度的增加而增大。三、自由落体运动规律=课堂小结 谢谢