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2.4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。
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，这一结论正确吗？
v1=8m/s
v2=4m/s
v12>8m/s
4m/s伽利略用“归缪法” 否定了亚里士多德“重快轻慢”的论断，伽利略认为：重的物体与轻的物体应该下落得同样快。
一、自由落体运动
在意大利的比萨斜塔上，伽利略做了著名的两个球同时落体的实验。两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美妙，又是那样的振聋发聩！它动摇了人们头脑中的旧观念，开创了实验和科学推理之先河，将近代物理以致近代科学推上了历史的舞台。
传说中的比萨斜塔实验
演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究
甲：有空气；乙：真空
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：在没有空气阻力时,物体下落快慢相同。下落速度与物体重量无关。
自由落体运动
定义
物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动
条件
(1)只受重力 (2)初速度为零
注意
如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动
两者条件
缺一不可
（理想化模型）
打点计时器
纸带
夹子
重物
实验装置
实验结果
自由落体运动具有怎样的运动规律？
打点计时器测自由落体加速度
①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。
②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。
③仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。
④改变重物的质量，重复上面的实验。
实验步骤：
AB=1.34cm
BC=1.73cm
CD=2.11cm
DE=2.49cm
EF=2.91cm
FG=3.30cm
数据分析：
t=0
0.02s
0.04s
0.06s
0.08s
0.10s
1.20s
B C D E F
时间s 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
速度 m/s 0.768 0.96 1.15 1.35 1.55
v/ (m/s)
t / s
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0
0. 75
1. 00
1. 25
1. 50
1. 75
V-t图象是一条倾斜的直线，说明自由落体运动是匀加速直线运动。
B C D E F
时间s 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
速度 m/s 0.768 0.96 1.15 1.35 1.55
二、自由落体加速度
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相等，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
定 义：
大 小：
方 向：
g =9.8m/s2，粗略计算时g 值可取10m/s2
（注意：没有特别说明，都按g =9.8m/s2进行计算）
竖直向下
理 解：
1.同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的质量无关。
2.重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。
观察下表，你从表格中发现了什么规律？
地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：g=9.832m/s2
随纬度升高，重力加速度增大。
莫斯科：
g=9.816m/s2
自由落体的运动规律
匀变速直线运动
速度公式
位移公式
位移速度公式
平均速度公式
自由落体运动
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、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动
BCD
随 堂 练 习
解：（1）小铁球的下落运动可看成自由落体运动
因为：
所以：
（2）
方法一：
因为：
方法二：
所以：
例2、一个小铁球从5m高处自由落下,g取10m/s2。求：
（1）小铁球下落到地面所用的时间 （2）小铁球着地时的瞬时速度
1. 自由落体运动：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动。
2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3. 重力加速度的方向：
重力加速度的大小：
4、自由落体运动基本公式
竖直向下。
小 结

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