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第二章 匀变速直线运动的研究
04
自由落体运动
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
落英缤纷
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
物理学把从高处到低处下落的运动叫做“落体运动”。
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
探究物体下落快慢与哪些因素有关
实验探究
质量关系：
纸片=纸团＜ 薄纸板＜ 硬币
从以上四种物品中任选其中两个，将他们同时从同一高度由静止释放，观察物体落地情况，并记录下来，可重复做多组实验。
实验用具
├── 一张白纸
├── 另一张白纸揉成团
├── 三张白纸粘在一起形成的薄纸板
└── 一块硬币
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
实验用具 实验现象 实验结论
1 纸片、硬币
2 薄纸板、硬币
3 纸片、薄纸板
4 纸团、薄纸板
5 纸片、纸团
6 纸团、硬币
硬币先落地
硬币先落地
薄纸板先落地
质量大的物体下落得快
质量大的物体下落得快
质量大的物体下落得快
m纸片=m纸团＜ m薄纸板＜ m硬币
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
历史回顾
古希腊伟大的思想家、科学家、教育家——亚里士多德(前384—322)
物体越重，下落速度越快
亚里士多德的观点是基于生活经验提出来的。
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
意大利伟大的物理学家、天文学家——伽利略(1564—1642)
根据亚里士多德的观点进行思考
10英镑
1英镑
10英镑和1英镑的铁球从同一高度由静止释放，谁先落地？
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
意大利伟大的物理学家、天文学家——伽利略(1564—1642)
根据亚里士多德的观点进行思考
11英镑
10英镑
如果把10英镑和1英镑的铁球捆绑在一起，再和10英镑的铁球从同一高度由静止释放，谁先落地？
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
意大利伟大的物理学家、天文学家——伽利略(1564—1642)
根据亚里士多德的观点进行思考
11英镑
10英镑
自相矛盾
谁下落得快
├── 结论一：10 英镑加 1 英镑就是 11 英镑，比 10 英镑重，因此 11 英镑的铁球比 10 英镑的下落更快。
└── 结论二：由于 1 英镑的铁球比 10 英镑的铁球下落得慢，1 英镑的铁球会拖住 10 英镑的铁球，因此 11 英镑的铁球比 10 英镑的铁球下落得更慢。
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
实验用具 实验现象 实验结论
1 纸片、硬币
2 薄纸板、硬币
3 纸片、薄纸板
4 纸团、薄纸板
5 纸片、纸团
6 纸团、硬币
硬币先落地
硬币先落地
薄纸板先落地
纸团先落地
纸团先落地
同时落地
质量大的物体下落得快
质量大的物体下落得快
质量大的物体下落得快
m纸片=m纸团＜ m薄纸板＜ m硬币
质量小的物体下落得快
质量相同的物体下落快慢不一样
质量不同的物体下落快慢一样
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
意大利伟大的物理学家、天文学家——伽利略(1564—1642)
如果完全排除空气的阻力，那么所有物体将下落的同样快！
物体下落的快慢与轻重无关，与受到的阻力有关
伽利略的观点是基于逻辑推理、大量的生活经验、反复试验后提出来的。
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
毛钱管中将空气抽走，接近真空，羽毛与金属片的下落速度几乎一致。
生活中羽毛之所以比金属片下落慢是因为受到空气阻力影响。
结论：如果没有空气阻力，物体下落的速度都是一样的，物体下落速度与质量无关。
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
一、物体下落快慢跟哪些因素有关？
物体越重
下落越快
下落快慢与质量无关
正确
结论：
1、物体下落的快慢与轻重无关，与受到的阻力有关；
2、物体只受重力作用，下落快慢相同；
二、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。
条件：
1、只受重力作用；
注意：空气阻力远小于重力时，可以忽略空气阻力。
2、初速度为零。
理想化
的运动
二、自由落体运动
探究：自由落体运动的本质
二、自由落体运动
探究：自由落体运动的本质
位置 0 1 2 3 4 5 6
t/s 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
v/m/s
为了方便测量，减小误差，每五个计时点选一个计数点（中间省略四个点）
0.971
1.948
2.907
3.878
4.857
二、自由落体运动
从v-t图可看出自由落体运动
本质：初速度为0的匀加速直线运动。
t/s
v/(m/s)
0.1
1
0
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
2
3
4
5
作v-t图
二、自由落体运动
自由落体加速度：
一切物体自由下落加速度都是相同的，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用g表示。
大小：
粗略计算时可以取：
方向：竖直向下
矢量
二、自由落体运动
对竖直向下的理解
水平线
铅垂线
竖直向下
三、自由落体运动的规律应用
本质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
匀变速直线运动 自由落体运动
（下落高度习惯用h表示）
速度时间公式
位移时间公式
速度位移公式
平均速度公式
v0=0
a=g
三、自由落体运动的规律应用
注意：
4、同一地点重力加速度是一个定值；
1、重力加速度与运动状态无关；
2、重力加速度与质量无关；
3、重力加速度只与重力有关，与其它力无关；
四、影响重力加速度的因素
重力加速度与纬度有关，纬度越高，重力加速度越大。
重力加速度与海拔有关，海拔越高，重力加速度越小。
五、总结
自由落体运动
└── 对自由落体运动的理解
├── 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
├── 条件
│ ├── 受力条件：只受重力
│ └── 运动条件：=0
└── 运动性质
├── 速度时间公式：v=gt
├── 位移时间公式：h=gt
├── 速度位移公式：v =2gh
└── 平均速度公式：v ==
五、总结
自由落体加速度
├── 定义：物体自由下落的加速度，用字母 g 表示
├── 产生原因：受重力作用而产生的 —— 重力加速度
├── 方向：竖直向下
│ ├── 垂直于水平面向下
│ └── 不是垂直向下，不是指向地心
└── 大小
├── 同一地点，一切物体 g 都相同
├── g 与物体的质量、受力情况、运动状态无关
├── g 与纬度和高度有关
│ ├── g 随纬度的增大而增大
│ └── g 随高度的升高而减小
└── 一般取 g=9.8m/s
五、总结
五、总结
下 课
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