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(共34張PPT)
人教版 必修第一冊
2.4 自由落體運動
重的物體一定下落得快嗎？
猜想：物體下落過程的運動情況與哪些因素有關？
質量大的物體下落的速度比質量小的快嗎？
【演示實驗】
【結論】影響落體運動快慢的因素是_____的作用，在沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢_______。
⑴定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。
⑵條件：
（1）靜止即v0=0
（2）只受重力，若受到空氣阻力，當f空 G的情況，
當作自由落體運動。所以自由落體運動是一種理想運動。
自由落體運動
自由落體會是一個怎樣的運動？
直線
運動特征—
加速
勻加速
運動軌跡——
探究：自由落體運動的運動性質
用打點計時器研究自由落體運動的規律
器材：打點計時器、紙帶、 重物
注意事項：
1、用手拉直紙帶
2、靜止釋放重物
3、先接通電源，后松手。最后關閉電源
0
2
3
4
5
6
A
B
C
D
x1
x2
x3
x1=0.80cm
x2=1.07cm x3=1.34cm
△x =x2-x1=
1.07cm-0.80cm
x3-x2
=1.34cm-1.07cm
=0.27cm
在勻變速直線運動中，各個連續相等的時間里的位移之差是個恒量
1
⑶性質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
（4）自由落體加速度
①在同一地點，一切物體的自由落體運動加速度都相同。
這個加速度就叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，
通常用g來表示。
②重力加速度g(自由落體加速度)
a．方向總是豎直向下的。
b．大小：g=9.8m/s2 ，粗略計算可用g=10m/s2
c．g隨緯度的增加而增大 （赤道g最小，兩極g最大)
g隨高度的增加而減小。
g的大小：g=9.8m/s2 地球上不同地方g值不同。
地 點 緯 度 重力加速(m·s-2) 特 點
赤道 0° 9.780 最小
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° 9.832 最大
標準值：g＝9.806 65 m/s2
(5)規律：用 v0=0，a = g，x=h替代前面的勻變速直線運動的常用公式，則其運動規律可表示為:
勻變速直線運動的特殊規律在此也同樣適用．
勻加速直線運動
自由落體運動
v＝v0+at
v0=0
a=g
自由落體運動的應用（一）
測高度
比如測一口井的深度,測樓房的高度等等.
解：由題意物體做自由落體運動，t=2s，g取9.8m/s2
所以
例、為了測出井口到井里水面的深度，讓一個小石塊從井口落下，經過2s后聽到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時間）。
自由落體運動的應用（二）
測反應時間
人從發現情況到做
出反應所需的時間叫反應時間
1．關于自由落體運動的加速度g,下列說法中正確的是( )
A．重的物體的g值大
B．同一地點,輕重物體的g值一樣大
C．g值在地球上任何地方都一樣大
D．g值在赤道處大于在北極處
B
2．自由落體運動的v-t圖象應是圖2-4-4中的( )
B
3. 在離地面7.2 m處，手提2.2 m長的繩子的上端如圖所示，在繩子的上下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落（繩子的質量不計，球的大小可忽略，g＝10 m/s2）求：
（1）兩小球落地時間相差多少？
（2）B球落地時A球的速度多大？
5、屋檐隔一定時間滴下一滴水，當第5滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，如圖所示，g 取10m/s2 ，則此屋檐離地面的距離為（ ）
A、2.2m B、2.5m
C、3.0m D、3.2m
D
【總結與歸納】
①什么叫自由落體運動？自由落體運動的 條件是什么？
物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，
叫做自由落體運動。
②自由落體運動的性質？
自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
③重力加速度的大小和方向如何？
大小：g=9.8m/s2 方向：豎直向下
④如何用勻變速直線運動的規律解自由落體問題？
v = gt
h = 1/2gt2
v = 2gh
物體下落的快慢由物體的重量決定，物體越重下落的越快。
歷史的爭論
拓展
意大利物理學家、天文學家
——伽利略
你錯了！
物體下落過程中的運動情況與物體的質量無關。
邏輯的力量
問題:伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？
=4
=8
4< <8
>8
（問題）：
既然物體自由下落跟質量無關，那么它到底遵循什么樣的規律呢？
伽利略用推論否定了亞里士多德的觀點后，如何研究落體運動的性質？他遇到了哪些困難？如何解決？
（問題）：
既然物體自由下落跟質量無關，那么它到底遵循什么樣的規律呢？
伽利略用推論否定了亞里士多德的觀點后，如何研究落體運動的性質？他遇到了哪些困難？如何解決？
伽利略的探索之路
困難一.沒有描述物體運動所需的概念。
下落物體的速度是隨時間均勻增加的，即
則：測瞬時速度V與時間t成正比
1 .大膽的猜測：
困難二 ： 瞬時速度無法準確測量
為了解決測量瞬時速度的困難，伽利略尋求間接驗證的途徑（思維的作用）
則：測下落的高度與時間t2成正比
困難三： 物體下落很快，很難測定不同位移的時間
（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。
將銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實驗數據
結果表示為：
伽利略發現，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，只是這個常數的隨著θ的增大而增大。
2.實驗驗證 ：
時間單位 1 2 3 4 5 6 7 8
距離單位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
3.合理外推
伽利略用斜面實驗驗證了后，怎樣說落體運動也符合這個規律？
合理外推：隨著角度的增大， 的數值在增大。當θ=900時，即物體豎直下落時，這個關系也應該成立，這時的數值最大。
至此，他終于成功地驗證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯誤論斷，而且得到了物體下落的規律。
意義：伽利略的成功，不僅在與找到了落體運動的規律，更重要的是開辟了一條研究物理學的研究之路。
伽利略在尋找自由落體運動規律中使用的方法：
對現象的
一般觀察
提出
假設
運用邏輯
(包括數學)
得到推論
實驗
驗證
推論
對假
設進
行修
正和
推廣
超越伽利略
現在我們不必用斜面來“沖淡重力”，采用現
代化的儀器設備可以對落體運動精確地“計時”、
“定位”，直接研究落體運動的性質。
現代研究落體運動的方法 ：
1、“自由落體頻閃照片”求加速度
2 、用打點計時器研究紙帶求出加速度
3、其它方法（測速計等）
人們采用先進的實驗手段測得：
一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫重力加速度，用g表示。通常的計算，g值取9.8m/s2
實際意義 ：
當物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時，即f<

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