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第四节
自由落体运动
问题：重物体比轻物体下落快吗
两张相同的纸片，裁半，再拿出其中一半再次裁半，将其揉成团，与未裁半的在同一高度释放，你们发现了什么？
是什么原因造成的呢？
任务1 什么是自由落体运动
牛顿管
牛顿
（1684年-1727年）
1、定义：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动。
注意：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，
物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
一、自由落体运动
2、条件
运动条件：v0= 0
受力条件：只受重力
任务2 实验：研究自由落体运动的规律
情境引入
阅读课本中“研究自由落体运动的规律”部分,请同学们讨论后回答下列问题。
问题引领.1.根据课本上的实验，用打点计时器如何测量瞬时速度？
2.如何计算物体下落时的加速度？
3.如何保证重物做自由落体运动？
3、自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
4、在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度(free-fall acceleration),也叫重力加速度(gravitational acceleration )，用g 表示。
注意：在通常的计算中， g = 9.8 m/s 2或g = 10 m/s 2 。重力加速度方向总是竖直向下。
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：
g=9.832m/s2
莫斯科：
g=9.816m/s2
自由落体加速度
重力加速度g
随纬度升高重力加速度增大
随高度的增大而减小
【例一】“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端，下列说法正确的是(　　)
A．真空环境下，物体的重力变为零
B．重的物体加速度大
C．轻的物体加速度大
D．两个物体同时落到底端
【例二】 关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)．
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D．物体做自由落体运动位移与时间成反比
C
二 、 自由落体运动规律（公式表示）
匀变速直线运动基本公式
v0=0
a=g
自由落体运动基本公式
v=v0+at
速度公式：
位移公式：
速度位移关系：
v=gt
速度公式：
位移公式：
速度位移关系：
增加
Δt
Δh
B
这是什么样的运动？
三、竖直上抛运动
1、定义：将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只在重力作用下运动，这个物体的运动就是竖直上抛运动
2、运动特征：
（1）上升阶段：具有竖直上升的初速度，匀减速直线运动；
（2）最高点：速度为0，加速度仍为重力加速度；
（3）下降阶段：自由落体运动。
3、运动性质：初速度不为零的匀变速直线运动
4、竖直上抛运动规律
A.取初速度方向为正方向，则上抛运动的加速度a=-g,则有
B.物体到达最高点时，v=0，从抛出到最高点所有时间
C.竖直上抛运动的最大高度为
速度公式：
位移公式：
位移和速度的关系式：
例：一物体以20m/s的初速度竖直上抛
1、求其到达最高点所用的时间为多少，上升高度为多少米
规定初速度的方向为正方向
则v0=20m/s、a=-g、v=0m/s
2、从最高点回到抛出点所用时间为多少？回到出发点时速度
多大？
3、物体运动到距抛出点15m所用时间为多少？该点的速度大
小为多少？
5、运动特点
(1)对称性
①时间对称性：物体在上升过程中从某点到最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等.
②速度对称性：物体上抛时的初速度与物体落回原抛出点时的速度大小相等方向相反.物体上升过程中经过一段区间时速度的变化量的大小和下落过程中经过同一段区间时速度的变化量的大小相同.
(2)多解性
物体通过抛出点上方的某一 点对应两个时刻，因为物体可能处于上升 阶段，也可能处于下落阶段.
6、应用
分段法：上升：取向上为正方向较方便
匀减速直线运动
下降：取向下为正方向较方便
自由落体运动
整体法：全过程是匀变速直线运动。它的表达式求法
vt=v0-gt
vt=v0-gt
v=gt
v0,-g
气球下挂一重物，以v0=10m/s的速度匀速上升，当到达离地高度h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地时的速度多大？空气阻力不计，取g=10m/s2。
【例三】
v0,-g
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
3、性质：初速度为零的匀加速直线运动。
一、自由落体运动
4、自由落体加速度:大小：g=9.8m/s2、方向：竖直向下
课 堂 小 结
2、特点：（1）只受重力（2）v0=0
二、自由落体运动规律
三、竖直上抛运动
1、定义：将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只在重力作用下运动，这个物体的运动就是竖直上抛运动
2、特征：（1）上升（2）最高点（3）下降
3、性质：初速度不为零的匀变速直线运动
4、规律
5、特点：（1）对称性①时间对称性②速度对称性（2）多解性
6、应用：（1）分段法（2）整体法

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