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(共29张PPT)
自由落体运动
知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
能够通过实验判断自由落体运动的性质。
能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题。
2
3
1
重点
重难点
重点
学习目标
自由落体运动
01
PEPORT ON WORK
物体从空中自由释放，探究影响物体下落快慢的因素。
重的硬币下落得快。
学生实验2：将同样大小的两张纸其中一张揉成团，让纸团和纸片从相同高度同时下落，看到什么现象？
纸团下落得快。
学生实验1：让硬币和纸片从同一高度同时下落，看到什么现象？
实验结论：物体下落的快慢与它的轻重 ，影响物体下落快慢的因素是 。
无关
空气阻力
自由落体运动
1.定义：物体只在 作用下从 开始下落的运动，叫作自由落体运动。
2.特点：(1)只受 作用；(2)初速度为 。
3.说明：空气阻力可以 时，物体下落的运动也可以近似看成自由落体运动。
重力
静止
重力
0
忽略
(1)从静止下落的物体都可以看成自由落体运动。(　　)
(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动。(　　)
(3)苹果从树上落下来，苹果的运动可以看成自由落体运动。(　　)
(4)雪花从空中下落，雪花的运动可以看成自由落体运动。(　　)
×
×
√
×
实验：研究自由落体运动的规律
02
PEPORT ON WORK
3.操作要点
先接通 ，再释放 ，打完点后立刻关闭电源。
研究自由落体运动规律
1.实验装置
铁架台、打点计时器、纸带、电源、重物、夹子、刻度尺。
电源
纸带
2.实验原理
纸带在重物的作用下自由下落，根据打出的纸带上的点迹，分析重物的运动规律。
4.数据分析
(1)利用Δx=aT2
①测量点迹清晰的连续点之间的位移，并记录在表格中；
标记 时间间隔T/s 距离x/cm
x1
x2
x3
x4
x5
x6
2.95
3.40
3.75
4.25
4.55
4.85
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
标记 时间间隔T/s 距离x/cm 位移之差 (xn-xn-1) cm
x1 0.02 2.95
x2 0.02 3.40 x2-x1 0.45
x3 0.02 3.75 x3-x2 0.35
x4 0.02 4.25 x4-x3 0.50
x5 0.02 4.55 x5-x4 0.30
x6 0.02 4.85 x6-x5 0.30
a(m/s2)
②根据表格中数据计算连续相等时间间隔的位移差，得出连续相等时间间隔的位移差是一个常数，从而得出自由落体运动是 直线运动；
③利用逐差法计算出自由落体运动的加速度大小约为9.8 m/s2。
匀加速
(2)利用v-t图像
①计算各点的瞬时速度。
②画v-t图像，图像是一条倾斜的直线，从而得出自由落体运动是匀加速直线运动。
标记 时间间隔T/s 距离x/cm /(m/s)
x1 0.02 2.95
x2 0.02 3.40
x3 0.02 3.75
x4 0.02 4.25
x5 0.02 4.55
x6 0.02 4.85
③计算图像的斜率，从而计算出自由落体运动的加速度大小约为9.8 m/s2。
1.50
2.00
2.50
2
4
6
8
10
12
t/×10-2s
v/(m/s)
1.59
1.79
2.00
2.20
2.35
1.(2024·杭州市高一期中)利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)本实验采用电火花计时器，所接电源应为电压　　 V的频率为50 Hz的交流电。
(2)为了减小误差，重物应选　　。(填入正确选项前的字母)
A.木块 B.铁块　　　　C.塑料块
(3)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有　　。(填入正确选项前的字母)
A.天平　　　　B.秒表　　　　C.刻度尺
220
B
C
密度大，相对阻力小
测量纸带上点迹的距离
(4)纸带上取连续的0点至4点为计数点，每相邻两计数点间还有四个计时
点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示，打点3时，重物下落的速度v3=　 　 m/s；由纸带上所给的数据可计算出实验时重物下落的加速度a=　　　 m/s2。
3.378
9.705
由题知相邻计数点的时间间隔T=5×0.02 s=0.1 s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得
v3==×10-2 m/s=3.378 m/s
根据逐差法可得加速度 a==×10-2 m/s2=9.705 m/s2。
自由落体加速度　自由落体运动的规律
03
PEPORT ON WORK
自由落体加速度
1.重力加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度或重力加速度，通常用g表示。
2.大小：在地球表面不同的地方，g的大小一般是 (选填“不同”或“相同”)的，g值随纬度的增大而逐渐 ；g值随着高度的增加而逐渐减小。一般取值：g=9.8 m/s2或g= m/s2。
3.方向： 。
地点 纬度 g 值
北极 90° 9.832m/s2
莫斯科 55°45′ 9.816m/s2
纽约 40°46′ 9.803m/s2
北京 39°56′ 9.801m/s2
东京 35°43′ 9.798m/s2
上海 31°12′ 9.794m/s2
广州 23°06′ 9.788m/s2
赤道 0° 9.780m/s2
不同
增大
10
竖直向下
4.自由落体运动规律的应用
规律名称 匀变速直线运动的规律 自由落体运动的规律
速度公式 v=v0+at ______
位移公式 x=v0t+at2 _______
速度与位移 的关系式 v2-=2ax _______
平均速度 求位移公式 x=t ______
v=gt
h=gt2
v2=2gh
h=t
(1)自由落体的加速度与纬度和高度有关。(　　)
(2)自由落体的加速度方向竖直向下。(　　)
(3)两极处的重力加速度小于赤道处的重力加速度。(　　)
(4)同一地点，重的物体重力加速度大。(　　)
×
×
√
√
2.(多选)(2024·天津市高一期中)一个物体从塔顶自由下落，测得物体自由下落的时间是2 s，若g=10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是
A.塔的高度为20 m
B.塔的高度为10 m
C.物体落地速度为20 m/s
D.物体落地速度为10 m/s
√
√
塔的高度为h=gt2=×10×22 m=20 m，
物体落地速度为v=gt=10×2 m/s=20 m/s，故选A、C。
3. (2024·呼和浩特市高一期中)从离地面720 m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10 m/s2。自小球开始下落开始计时，求：
答案　 (1) 12 s；
(2) 20 m　220 m；
(3) 60 m/s
(2)小球在最初2 s内及最后2 s内的位移大小；
(3)小球下落全程的平均速度的大小。
(1)小球经过多长时间落到地面；
(1)由h=gt2，得落地时间t==12 s
(2)最初2 s内的位移大小为h1=g=20 m
前10 s内的位移大小为h2=g=500 m
最后2 s内的位移大小为h3=h-h2=720 m-500 m=220 m
(3) == m/s=60 m/s。
首先，甲同学捏住直尺上部，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即用手指捏直尺，捏住位置的刻度尺的示数x=5 cm。取重力加速度大小g=10 m/s2，不计空气阻力。
(1)求乙同学的反应时间t；
4.(2024·重庆市高一月考)同学们利用如图所示的方法估测反应时间。
答案　 (1) 0.1 s； (2) 1 m/s
(2)求乙同学捏住直尺前瞬间直尺的速度大小v；
(1)根据自由落体运动规律有x=gt2，解得t=0.1 s
(2)根据速度公式有v=gt，解得v=1 m/s
(3)若乙同学捏住直尺前手指离直尺较远，不考虑其他因素的影响，请判断测得的乙同学的反应时间是偏大还是偏小(不需说明判断依据)。
答案　偏大
若乙同学捏住直尺前手指离直尺较远，则测得的乙同学的反应时间偏大。
伽利略对自由落体运动的研究
04
PEPORT ON WORK
1.亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
亚里士多德
2.伽利略的研究：
(1)逻辑归谬
(2)猜想与假说
(3)数学推理
(4)实验验证
(5)合理外推。
伽利略
自由落体运动
自由落体运动
自由落体加速度
特点：只受重力，初速度为0
研究自由落体运动的规律
实验装置、实验器材、操作要点
数据处理：利用Δx=aT2、利用v-t图像
实验结论：自由落体运动是匀加速直线运动
大小：9.8m/s2，随纬度升高而增大
方向：竖直向下
自由落体运动的规律
公式：v=gt、h=gt2、v2=2gh
伽利略对自由落体运动的研究
逻辑归谬、猜想与假说、数学推理、实验验证、合理外推
谢谢大家

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