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第二章 匀变速直线运动的研究
第4节 自由落体运动
物体下落的运动是司空见惯的，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。
雨滴下落
树叶飘落
雪花纷飞
【现象】
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。
【回顾】
亚里士多德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？
【问题】
1.轻重不同的物体从同一高度同时下落，哪个物体下落得快？
2.轻重相同的纸张和纸团从同一高度同时下落，哪一个下落得快？
“重的物体下落得快”吗？
重的物体比轻的物体下降的快
亚里斯多德
伽利略
要是把重的物体和轻的物体绑在一起呢？
【质疑】
【思考】
v1=8
v2=4
v12>8
4 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。
【研究】
提出猜想：
v均匀变化
数学推导：
实验验证：
合理外推：
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。伽利略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。
【重温】传说中的比萨斜塔实验
一、自由落体运动
1.实验：
充满空气
抽出部分空气
真空
羽毛
铁球
【结论】在没有空气阻力时,轻重不同的物体下落快慢相同。
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铁球 羽毛 空气中.mp4
铁球 羽毛 真空中.mp4
铁球空气中 羽毛真空中.mp4
一、自由落体运动
1.实验：在没有空气阻力时,轻重不同的物体下落快慢＿＿；
2.定义：物体只在＿＿作用下从＿＿
开始下落的运动叫做自由落体运动；
3.条件：只受＿＿，且初速度为＿；
4.性质：初速度为＿的＿＿＿＿＿运动。
【注意】如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的落下也可以近似看作自由落体运动。
相同
重力
静止
重力
零
零
匀加速直线
打点计时器
纸带
夹子
重物
实验装置
实验结果
【实验】研究自由落体运动的规律
利用纸带的信息求自由落体加速度的常用方法：＿＿法和＿＿法。
逐差
图像
二、自由落体加速度
1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都＿＿，这个加速度叫做＿＿＿＿加速度，也叫＿＿加速度，通常用g表示；
2.大小：g =＿＿m/s2，粗略计算时，g= ＿m/s2；
3.方向：总是＿＿＿＿的；
4.规律：
(1)同一地点，g都＿＿，跟m＿＿；
(2) 不同地点，g的大小跟＿＿和＿＿有关。
相等
自由落体
重力
9.8
10
竖直向下
相同
无关
高度
纬度
三、自由落体运动规律
规 律 匀变速直线运动 特殊 自由落体运动
速 度
位 移
位移速度
平均速度
【例题 1】离地500m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2，求：
(1)小球经过多长时间落到地面
(2)从开始落下的时刻起，小球在第1s内通过的位移；
(3)小球落地前最后1s内的位移。
【例题 2】小石子从塔顶做自由落体运动，落地瞬间的速度为40m/s，已知g取10m/s2 。求：
(1)小石子的下落时间；
(2)塔的高度；
(3)小石子在中间位置的速度；
(4)小石子在落地前最后2s内的平均速度。
【例题 3】一根长直细杆长1.7m，从某一高处作自由落体运动，在下落过程中细杆通过一个1.75m高的窗口用时0.3s，求细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度 (g取10m/s 2 ，窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度) 。

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