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(共29张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
第4节 自由落体运动
课堂引入
物体下落的运动是司空见惯的，轻重不同的物体哪个下落的快呢？
亚里士多德（Aristotole)
　　两千多年前，古希腊学者亚里士多德，通过平常观察到的事实，例如一块石头比一片树叶下落得快些，认为物体下落的快慢与它的轻重有关。
他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间，大家都奉为经典。
一、古人的观点
伽利略
v12＞8
v1=8
v2=4
4结论与假设
出现了矛盾！
一、古人的观点
伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后通过实验证明重物与轻物下落得同样快。
重物被轻物拖累
重物轻物
绑一起
实验一:一张纸片、一个硬币，从同一高度下落
实验二:两张一样的纸，一张卷成团，从同一高度下落
实验三:两张纸叠在一起，第三张卷成团，从同一高度下落
　　轻物和重物都有可能下落得快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢？如果没有这个因素的影响，轻重不同的物体谁会下落得更快呢？
二、实验探究
空气阻力的影响.
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，它们并排下落，同时落到月球表面。
思考：那么无空气的条件下，会怎样呢？
二、实验探究
二、实验探究
实验条件控制 实验现象
1 未抽出空气
2 抽出大部分空气
3 抽出所有空气
羽毛下落的很慢
相同
速度接近
实验结论：在完全没有空气阻力的情况下，轻重物体下落的一样快。
二、实验探究
1.定义: 物体在只受重力作用下，从静止开始下落的运动。
(1) v0 = 0
(2) 只受重力作用
2.特点:
当空气阻力与重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看作自由落体运动。
(3) 轨迹为直线
三、自由落体运动
它的加速度在下落过程中是否变化呢？我们可以通过什么方法测量它的加速度大小呢？
　 从右边的实验中我们看到，物体自由下落的速度越来越快，那么自由落体运动是什么性质的运动呢？
三、自由落体运动
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
四、研究自由落体运动的规律
1.实验器材
重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。
2.实验原理
（1）将计时器竖直固定在铁架台上
（2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端
（3）先打开打点计时器，再松开纸带
（4）关闭电源，取下纸带
（5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理
3.实验步骤
四、研究自由落体运动的规律
（1）用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.
（2）用各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即 ，做v-t图像，图像为一条倾斜的直线。
(3)根据v－t图像的斜率求加速度，即加速度等于9.81m/s2，或根据Δx=xN－xN-1＝aT2，求得Δx近似一个常量，解得加速度等于9.81m/s2。
4.数据处理
四、研究自由落体运动的规律
四、研究自由落体运动的规律
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动。
5.实验结论
四、研究自由落体运动的规律
h/m
也叫自由落体加速度
方向：竖直向下
在一般的计算中g=9.8m/s2，粗略计算取10m/s2;题目中有字母出现时，g不用具体数据代入。
研究表明：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。通常用g表示。
五、自由落体运动加速度
地点 纬度 重力加速度
赤道 0° 9.780
广州 23°06' 9.788
武汉 30°33' 9.794
上海 31°12' 9.794
东京 35°43' 9.798
北京 39°56' 9.801
纽约 40°40' 9.803
莫斯科 55°45' 9.816
北极 90° 9.832
你能从表中发现什么规律吗？
地球表面不同地点，g值有所不同。
纬度越高，g值越大。g极地>g赤道
同一地点不同高度，g值有所不同。
高度越高，g值越小。g低>g高
五、自由落体运动加速度
用手机测自由落体加速度
五、自由落体运动加速度
频闪照相法测自由落体加速度
速度几乎是均匀增加
v
0.327
0.3255
0.327
0.327
时间间隔1/30s
五、自由落体运动加速度
a → g
x → h
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。
v0=0
六、自由落体运动的公式
是否可以用一把刻度尺测一下你的反应时间，测完后大家可以比较一下谁反应快？
学以致用1：测反应时间
提示：捏尺的手指应位于尺下部的0刻度位置,且手的任何部位不要碰到直尺.
课堂小结
自由落体运动
条件
只受重力作用
从静止开始
特征
初速度为零
竖直下落
匀加速运动
自由落体公式
实质:初速度为零匀加速直线运动
自由落体加速度
大小：9.8m/s2
方向：竖直向下
【典例1】（多选）如图所示，一个苹果和一片树叶同时从同一高度下落，以下说法中正确的是（　　）
A．树叶和苹果下落得一样快，因为二者都做自由落体运动
B．树叶下落得慢，因为树叶受到的空气阻力的影响比苹果的更大些
C．苹果的运动可以近似地视为自由落体运动
D．树叶和苹果落地时的速度大小一定相等
典例分析
【正确答案】BC
【典例2】下列图像中，表示物体做自由落体运动的是（　　）
A． B．
C． D．
典例分析
【正确答案】B
【典例3】（2022·山东·乳山市银滩高级中学高一）(多选)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1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（　　）
A．小球在2s末的速度是8m/s
B．小球在第5s内的平均速度是3.6m/s
C．该星球上的重力加速度为5m/s2
D．小球在5s内的位移是50m
典例分析
【正确答案】AD
【典例4】(多选)如图所示是用闪光周期为Δt的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　）
A．一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5
B．一段时间后苹果会在羽毛下方
C．苹果下落的加速度大小为
D．羽毛下落到C点的速度大小为
典例分析
【正确答案】CD
【典例5】(多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则（　　）
A．t1>t2 B．t1=t2
C．v1∶v2=1∶2 D．v1∶v2=1∶3
典例分析
【正确答案】BC
【典例6】细雨霏霏，在一个楼房的屋檐边缘，每隔一定时间有一水滴落下。若某一水滴共用时1.2s落到地面时，恰好有另一水滴离开屋檐开始下落，并且空中还有另外两滴水滴正在下落，求：（ ）
（1）此屋檐离地的高度；
（2）某一水滴落地的瞬间，空中的两滴水滴分别距离地面的高度。
典例分析
典例分析

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