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(共22张PPT)
2.4 自由落体运动
学习目标
（1）知识目标：掌握自由落体运动的特点、规律，并能运用其解决实际问题。
（2）能力目标：通过观察演示实验，培养学生仔细观察、认真思考、积极参与、勇于探索的精神。
（3）品格目标：培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学作风。
前面我们学习了匀变速直线运动的规律。下面我们一起来回顾一下匀变速直线运动的有关知识。
速度公式：
位移公式：
速度位移公式：
今天这节课要讲的自由落体运动有什么特点呢？
实验一:一张纸片、一个硬币，从同一高度下落
实验三:两张纸叠在一起，第三张揉成团，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？
实验二:两张一样的纸，一张揉成团，从同一高度下落
让轻重不同的两个问题从同一高度同时落下，你认为哪个物体下落的快？
演示自制实验一
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。
亚里士多德
重物被轻物拖累
重物轻物
绑一起
物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，
物体越重，下落得越快；反之，则下落得越慢。
亚里士多德
伽利略
V12＞8
V1=8
V2=4
4
结论与假设
出现了矛盾！
老亚，你错了。
拿一个长约1.5米，一端封闭，另一端有开关的玻璃管（牛顿管），把小铁片和羽毛放到这个玻璃管里。在玻璃管里有空气的情况下，我们来比较这两个物体下落的快慢。
演示实验二：
牛顿管实验 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。
实验规律
自由落体运动
1.定义：
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
注意：在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动
2.特点：
（１）、物体只受重力作用
（２）、物体由静止开始下落
自由落体运动是一种理想化模型
（1）这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。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
（2）当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动
对自由落体运动的理解
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.
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
研究自由落体运动的规律
（1）把打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电源
（2）把纸带穿过两个限位孔，下端通过铁夹将重物和纸带连接起来，让重物靠近打点计时器
（3）用手捏住纸带上端，把纸带拉成竖直状态，先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点
（5）关闭电源，取下纸带
（4）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
（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（图像法）在误差允许的范围内，连续相等时间间隔的位移之差是一个常数。标记时间间隔T/s距离x/cm位移之差(xn-xn-1)/mcmx10.022.95x20.023.40x2-x10.45x30.023.75x3-x20.35x40.024.25x4-x30.50x50.024.55x5-x40.30x60.024.85x6-x50.30a(m/s2)数据处理（求平均值法）：说明：自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动！自由落体运动的加速度
1、定义：
物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度或重力加速度，用字母g表示。
2、特点：
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，是一个定值，与物体的轻重无关，与物体下落的高度无关。
竖直向下。
3、方向：
4、大小：
地球上不同的地方，g值略有不同，一般的计算中，可以取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。
你能发现地球上不同位置g值的分布规律吗？
④纬度越大，重力加速度越大。
两极g最大
总结：自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。
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
自由落体运动的规律
自由落体运动的推论
(1)自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，因此其规律与初速度为0的匀加速直线运动相同
(2)整个自由落体运动的平均速度 等于末速度v的一半，也等于中间时刻的瞬时速度 ，即
(2)在连续相等的时间(T)内位移之差为一恒定值，即Δh＝gT2
小结导图
课堂练习1.（多选）关于重力加速度的下列说法中正确的是（ ）A．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/s2B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点同一高度，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，离地面高度越大，重力加速度g越小BCD课堂练习
2.一个物体从h高处自由下落（空气阻力不计），所用的时间是3s，（g取10 m/s2）
（1）求物体下落的高度h
（2）落地时速度的大小
（3）物体下落最后1 s内的位移

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