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(共20張PPT)
第二章
勻變速直線運動的規律
自由落體運動
第二章第5節
問題引入
生活中“落體”運動還是很常見的
秋天樹葉飄落，蘋果成熟落地等等
那么輕重不同的物體哪個下落的快？什么因素影響物體下落的快慢？
重的物體比輕的物體下落得快
亞里士多德
質量m影響下落快慢
這個觀點是否正確呢？
古希臘偉大的思想家、科學家、教育家
輕重的物體下落得一樣快
伽利略
質量m不是影響下落快慢因素
Galileo Galilei，1564—1642
偉大的意大利物理學家、天文學家
比薩斜塔實驗
生活現象
伽利略邏輯推理
假設
亞里士多德
重的物體下落得快
結論
v12 > 8
v1= 8
v2= 4
4 < v12< 8
伽利略
物體下落的運動只有一種可能性：重的物體與輕的物體應該下落得同樣快
重物被輕物拖累
重物輕物綁一起
矛盾
生活現象
實驗二
從同一高度靜止釋放
一個A4紙團
一張A4紙
輕的先落地
實驗一
從同一高度靜止釋放
重的先落地
一張A4紙
一本物理書
結論
輕物和重物都有可能下落得快，也可能一樣快。
是什么因素造成了這種結果呢？
如果沒有這個因素的影響，輕重不同的物體誰會下落得更快呢？
實驗探究
那么輕重不同的物體下落的情況到底怎樣？
下面做個比較精細的實驗，研究一下。
實驗探究
實驗探究
在現實生活中人們之所以看到物體下落的快慢不同，是因為空氣阻力的影響。如果沒有空氣阻力，所有物體下落的快慢都一樣。
抽出
大部分空氣
抽出
所有空氣
實驗結論
將玻璃管里的空氣抽出去后，沒有了空氣阻力的影響，輕的物體和重的物體下落得同樣快。
未抽
空氣
羽毛
下落
很慢
相同
速度
接近
實驗探究
G 鐵球
f 鐵球
G 羽毛
f 羽毛
鐵球
空氣阻力可以忽略
羽毛
空氣阻力不可以忽略
f 鐵球
G 鐵球
f 羽毛
G 羽毛
<<
通過上面的實驗可以看出
物體下落的快慢與質量無關，下落得快慢不同是由空氣阻力造成的
條件
特點
自由落體運動
理想化模型
如果實際問題中，空氣阻力的作用比重力小得多，可以忽略，則物體的下落也可以近似看作自由落體運動
定義
物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運動
初速度為0
只受重力作用
(受力的唯一性）
V0=0
只受G
G
結 論
伽利略對自由落體運動的研究
對現象觀察
對現象觀察
提出假設
提出假設
數學與邏輯推理
數學與邏輯推理
實驗驗證
實驗驗證
合理外推
合理外推
得出結論
得出結論
發現問題
發現問題
自由落體運動
＝0的勻加速直線運動
所有物體下落的加速度都相同
7
自由落體加速度g計算技巧
自由落體運動的本質
自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
對不同物體進行的實驗結果表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，叫作自由落體加速度，也叫重力加速度，方向豎直向下，通常用g表示
自由落體運動加速度
在一般的計算中g=9.8m/s2，粗略計算取10m/s2;題目中有字母出現時，g不用具體數據代入
加速度恒定約為9.8 m/s2，與物體的質量無關
豎直向下
g=9.8m/s2
自由落體運動加速度
g的影響因素
地點 緯 度 g
赤道 00°00' 9.780
廣州 23°06' 9.788
武漢 30°33' 9.794
上海 31°12' 9.794
東京 35°43' 9.798
北京 39°56' 9.801
紐約 40°40' 9.803
莫斯科 55°45' 9.816
北極 90°00' 9.832
同一地點不同高度，g值有所不同
高度越高，g值越小
g低 > g高
地球表面不同地點，g值有所不同
緯度越高，g值越大
g極地 > g赤道
緯度
高度
自由落體運動的表達式
自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。
勻加速直線運動
自由落體運動
自由落體運動初始條件
練習與應用
1、甲物體的質量是乙物體的 5 倍，甲從 H 高處自由落下，乙從 2H 高處與甲物體同時自3由落下。不計空氣的影響，在它們落地之前，下列說法中不正確的是（ 　 ）
A. 兩物體下落過程中，在同一時刻甲的速度比乙的速度大
B. 下落 1 s 末，它們的速度相同
C. 各自下落 1 m 時，它們的速度相同
D. 下落過程中甲的加速度比乙的加速度大
練習與應用
2、一物體從 H 高處自由下落，經時間 t 落地，則當它下落到 時刻時，離地高度是多少？速度多大？
練習與應用
3. 細雨霏霏，在一個樓房的屋檐邊緣，每隔一定時間有一水滴落下。若某一水滴共用時1.2 s 落到地面時，恰好有另一水滴離開屋檐開始下落，并且空中還有另外兩滴水滴正在下落，
求 ：（為計算簡便，取 g = 10 m/s2）
（1）此屋檐離地的高度 ；
（2）某一水滴落地的瞬間，空中的兩滴水滴分別距離地面的高度。
練習與應用
4. 長為 5 m 的豎直桿從高層樓房房頂自由下落，在這個桿的下方距桿的下端5m 處有一面廣告牌，若這面廣告牌的高度也是 5 m，則這根桿通過廣告牌的時間為多長？

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