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第二章
匀变速直线运动的研究
§2.4
自由落体运动
2020-2021新教材人教版物理（必修第一册）
传说中的比萨斜塔实验
传说中的比萨斜塔
思考问题：轻的物体与重的物体哪个下落的快？
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亚里士多德通过对观察,直接得出结论:重的物体比轻的物体下落的快,即"重快轻慢"。由于他在学术界的崇高地位,且该结论符合生活经验,这种论断流传了近2000年。
那事实是不是这样呢？
逻辑的力量
v1=8
v2=4
v12>8
4伽利略认为：
重物与轻物应该下落得同样快。
伽利略的逻辑推理
重物和轻物拴在一起
重物被轻物拖着而减慢，轻物被重物拖着而加快
总质量增加
速度小于重物单独下落的速度
速度大于重物单独下落的速度
两个结论相互矛盾
伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落的同样快。
伽利略的逻辑推理
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思考：那么无空气的条件下，下落情况会怎样呢？
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伽利略的逻辑推理
真空管中物体的下落
伽利略的逻辑推理
不同物体，下落的快慢是否相同？
下落物体
下落快的物体
纸片
粉笔
粉笔
一张纸片
相同纸片揉成纸团
纸团
一张纸片揉成纸团
半张相同纸片揉成纸团
一样快
空气阻力影响？
真空中，不同质量的物体下落的一样快！
物体下落的快慢跟空气阻力有关。
轻重不同的物体，只受重力（不受空气阻力）时，下落的快慢相同。
一
.
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
实验：研究自由落体运动的规律
自由落体运动的运动性质
猜想：
轨迹——
运动特征——
加速?
匀加速
直线
初速度——
零
自由落体运动的运动性质
猜想：
初速度为零的匀加速直线运动。
如何验证？
?
得出结论：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
二.
自由落体的运动规律
匀变速直线运动
速度公式
位移公式
位移速度公式
平均速度公式
自由落体运动
三.
自由落体加速度
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体的加速度，也叫做重力加速度。用g
来表示。
方向：竖直向下
3.大小：与地理位置有关
低处大，高处小。两极大，赤道小
注意：通常取g=9.8m/s2，
粗略计算时可取g=10m/s2。
重力加速度的数值
g
/(m/s2)
地点
纬度
重力加速度
赤道
00
9.780
广州
23006’
9.788
武汉
30033’
9.794
上海
31012’
9.794
东京
35043’
9.798
北京
39056’
9.801
纽约
40040’
9.803
莫斯科
55045’
9.816
北极
900
9.832
【课本51页练习与应用6】
制作一把“人的反应时间测量尺”。
如图甲，A同学用两个手指捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在A同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺。读出B同学捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根据自由落体运动公式算出直尺下落的时间，就是B同学的反应时间。
利用这种方法，你能不能把下面刻度尺的长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变为“人的反应时间测量尺”？请尝试在下图乙的长度刻度旁标注时间刻度。
处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。
h
【例1】有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1
s后，B球开始下落，两球同时落到地面。已知B球离地面高度为15m，问A球从多高处下落？g取10m/s2。
解：设A球下落的高度为hA,下落的时间为t,B球下落高度为hB,下落时间为t-1s,由自由落体运动规律可得：
hA=gt2/2
①
hB=g(t-1)2
②
将数据代入①
②联立解得：hA=37.32m
所以A球从37.32m高处下落。
【例2】.
1991年5月11日《北京晚报》，报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼
窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层楼高度是2
.8m，这位青年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间1.3s，请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间？
解：已知楼高h=2.8m×14=39.2m，小孩下落所用时间
可根据h=1/2at2求出：
t
=
=
s
=2.8s
至多允许这位青年的反应时间是2.8s-1.3s=1.5s
C
一.
自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
二.自由落体运动的规律
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2.
自由落体运动的加速度
a=g
3.自由落体运动运动规律—公式
{{
位移公式
速度公式
位移速度公式
}}
?
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课堂小结
谢谢聆听

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