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第二章 匀变速直线运动的研究
2.4 自由落体运动
学习目标：
了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。
通过实验研究自由落体运动。
知道物体做自由落体运动的条件。
探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向。
动手小实验：
一支粉笔、一张纸。
两张同样的纸，将其中一张揉成纸团。
物体下落的快慢与什么因素有关呢
物体下落的快慢与什么因素有关呢
空气阻力！
在日常生活中，我们观察到一块石头和一片羽毛，石头先落地，羽毛后落地。
物体下落的快慢与它的轻重有关，重的物体比轻的物体下落的快
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，直到后来伽利略的出现。
亚里士多德
v12＞8
v1=8
v2=4
4结论与假设出现了矛盾！
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
伽利略
思考：伽利略是如何论证亚里士多德的观点是错误的？
演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究（牛顿管实验）
实验器材：
牛顿管（一个一端封闭，一端有开关可以与外界相通的玻璃管）、
真空泵、
质量不相同的铁片和羽毛等。
甲：有空气；乙：真空
一、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，叫做自由落体运动。
条件：只受重力、初速度等于0。
性质：初速度为零的匀加速直线运动。
理想化模型（忽略空气阻力，突出重力）
在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。
1、实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、电源、夹子、导线、重物。
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，根据打出的纸带上点的情况，观察重物的运动规律。
纸带
夹子
重物
打点计时器
实验：研究自由落体运动的规律
3、实验步骤
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。
纸带
夹子
重物
打点计时器
二、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。
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。
符号：g
大小：一般g=9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2
方向：竖直向下
新知讲解
地 点 纬 度 重力加速度
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
总结：重力加速度随纬度的增加而增大。
你从表中发现了什么规律吗？
地 点 纬 度 重力加速度
赤道海平面 0° 9.780
马尼拉 14°35′ 9.784
广州 23°06′ 9.788
一些地点的重力加速度
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
v=gt
h=g
=2gh
谢谢观看！

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