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人教版(2019)必修第一册物理高中
2.4 自由落体运动
一、观察生活中常见的落体运动
问1.观察图1中各物体的下落情况，你觉得哪一种下落比较简单？如果我们要研究落体运动的话，应从研究哪些物体的下落开始？
问2.对重物下落进行研究，你想研究哪些问题？你有怎样的猜想？
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
问1.大家猜想重物下落是匀加速直线运动，如何证明？需要哪些器材？
二、用打点计时器探究简单的落体运动
问2.为减小实验误差，实验操作中需注意哪些事项？
问3.怎样利用纸带上的数据来证明重物下落是匀加速直线运动？
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
频闪法
光电门法
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
用打点计时器研究自由落体运动
打点计时器
纸带
夹子
重物
自由落体运动具有怎样的运动规律？猜想？
1.限位孔要在同一竖直面内
注意事项
2.纸带穿过打点计时器，在重物靠近打点计时器时静止，并使纸带竖直
3.先开电源，再放开纸带和重物，使其自由下落
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
问.观察图3的v-t图像，你有什么发现?
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
问.观察表2中各重物测出的加速度，你认为加速度略有差异的因素是什么？
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下，由静止开始下落 的运动，叫做自由落体运动。
2、特点：
①只受重力；
②初速度为零；
3、理想化的运动模型
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
方法：
1、如图 ，固定打点计时器，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小点。
3、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。
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
10
2
4
6
8
12
14
16
18
X1
X2
X3
X4
X5
若X2-X1 =X3-X2=X4-X3=△X在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。
取点
1

2
3

4
连续相等时间内的位移（cm)
X1 =
X2=
X3 =
X4=
连续相等时间内的位移差（cm)
X2-X1=
X3-X2=
X4-X3=
规律
1
2
3
4
5
请同学们把纸带上数据填写在表中
能求出该物体下落时的加速度吗？
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
习题
【例题】关于自由落体运动，下列说法正确的是 (　　)
A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动
B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动可以看成自由落体运动
C.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
思考探究
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一种什么样的运动呢？用什么方法可以判定呢？
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
推论
逐差法（实验题的纸带处理问题）
t/s
v/ms-1
T
v0
0
2T
3T
4T
5T
6T
7T
8T
9T
10T
v
????1
?
????2
?
????3
?
????4
?
????5
?
????6
?
????7
?
????8
?
????9
?
????10
?
????1
?
????2
?
????3
?
????4
?
????5
?
????6
?
????7
?
????8
?
????9
?
????10
?
Δ????=????2?????1=????????2
?
Δ????=????2?????1=????3?????2=????????2
?
Δ????=????2?????1=????3?????2=?????????????m?1=????????2
?
相邻两端位移之差为aT2,是一个常数。
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
实验探究
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
自由落体运动是：初速度为零的匀加速直线运动。加速度用g表示。
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
实验结论
①同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的轻重无关。这个加速度是做自由落体的加速度，叫重力加速度。用g来表示。
自由落体加速度
③自由落体加速度的方向始终竖直向下。
②地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略计算时，可取g=10m/s2。
g随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减小．
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
做一做：（多选）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g值大
B.同一地点，轻、重物体的g值一样大
C.g值在地球上任何地方都一样大
D.g值在赤道处大于北极处
E.在地球上的同一地方，离地面高度越高重力加速度越小
F.在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大
G.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2
BEF
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匀变速直线运动规律 自由落体运动规律
v=gt
v= v0+at
v2=2gh
v2 - v02 =2ax
x=v0t+ at2
h= gt2
自由落体运动的规律公式
匀变速直线运动
v0 = 0 a = g
x = h
自由落体运动
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3
应用：粗测一口井的深度或楼房的高度
某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s听到石头落底声，由此可求出井深约为（ ）（不计声音传播时间，重力加速度g取10 m/s2）
A．10 m　　　B．20 m　　C．30 m　　D．40 m
B
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3
应用：测人的反应时间
为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平
3
1.（多选）甲球的重力是乙球重力的4倍，甲、乙两球分别从10 m和20 m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是(　　 )
A．下落过程中甲的加速度大小是乙的4倍
B．落地时乙的速度是甲的2倍
C．落地的时间乙是甲的2倍
D．下落1s时甲的速度与乙的速度相同
E．下落1 m时，甲、乙速度相同
DE
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2. 一架直升飞机在灾区某地上空80m做定点空投救灾物资，已知每隔一定时间释放一包物资,当第1包物资刚着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。（假设不计空气阻力，g=10m/s2)
求:第一包与第二包之间的距离？
35m
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3.在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为T。如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将 （ ）
A．不变 B．变大
C．变小 D．无法判断
C
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