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(共18張PPT)
SZ-LWH
第4節 自由落體運動
第2章
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情境導入
物體下落的運動是司空見慣的，例如雨滴下落、雪花紛飛、樹葉飄落等，但人類對它的認識卻經歷了差不多兩千年的時間。
那么輕重不同的物體哪個下落的更快呢？
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一、早期觀點及實驗探究
平常日常觀察到的事實，如一塊石頭比一片樹葉落得快些…
二千多年前，古希臘哲學家亞里士多德認為物體下落的快慢跟它的輕重有關，重的物體下落得快。
他的這一論斷符合人們的常識，以至于其后兩千年的時間里，大家都奉為經典，你認可這一觀點嗎？
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一、早期觀點及實驗探究
伽利略
v12＞8
v1=8
v2=4
4結論與假設
出現了矛盾！
假設：重的物體下落得快
重物被輕物拖累
重物輕物
綁一起
伽利略認為只有一種可能：重的物體和輕的物體應該下落得同樣快
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一、早期觀點及實驗探究
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一、早期觀點及實驗探究
實驗條件控制 實驗現象
1 未抽出空氣 羽毛下落的很慢
2 抽出大部分空氣 速度接近
3 抽出所有空氣 相同
實驗結論：沒有空氣阻力的影響時，輕的物體和重的物體下落得同樣快。
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一、早期觀點及實驗探究
演示實驗
實驗結論：沒有空氣阻力的影響時，輕的物體和重的物體下落得同樣快。
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二、自由落體運動
1.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。
(1) v0 = 0 ;
(2) 只受重力作用.
2.條件:
這種運動只在真空中才能發生。在有空氣的空間，若空氣阻力相比重力較小，則可以忽略空氣阻力，則物體的下落可以近似看作自由落體運動。
3.理想模型
G 鐵球
f 鐵球
G 羽毛
f 羽毛
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二、自由落體運動
思考：自由落體運動是一種初速度為零的加速直線運動，
那么，它的加速度在下落過程中是否變化呢？
用怎樣的實驗方案可以研究自由落體運動的規律？
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二、自由落體運動
伽利略對自由落體運動的研究
伽利略
滴水計時
沖淡重力
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二、自由落體運動
實驗方案：用打點計時器來研究自由落體運動
紙帶
夾子
重物
重物、紙帶、夾子、打點計時器、鐵架臺、交流電源、毫米刻度尺等
(1)實驗裝置：
紙帶在重物的作用下自由下落，根據打出的紙帶點的情況，分析出重物的運動規律。
(2)原理：
數據處理
實驗探究：
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二、自由落體運動
(3)操作要點：
先啟動電源，再釋放紙帶，打完點后立刻關閉電源
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二、自由落體運動
說明：自由落體運動是一個初速度為0的勻加速直線運動！
(4)數據處理：
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三、自由落體加速度
在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，叫做自由落體加速度，用g表示
豎直向下
一般取g = 9.8m/s2 ,粗略計算可以取g=10m/s2 ，特別注意題目的要求
定義
大小
方向
v0=0,a=g
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三、自由落體加速度
地點 緯度 g值
北極 90° 9.832m/s2
莫斯科 55°45′ 9.816m/s2
紐約 40°46′ 9.803m/s2
北京 39°56′ 9.801m/s2
東京 35°43′ 9.798m/s2
上海 31°12′ 9.794m/s2
武漢 30°33′ 9.794m/s2
廣州 23°06′ 9.788m/s2
赤道 0° 9.780m/s2
問題：你能發現地球上不同位置g值的分布規律嗎？
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三、自由落體加速度
用手機軟件Phyphox測量重力加速度
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四、自由落體運動公式
自由落體運動是一種特殊的勻變速直線運動，所以所有勻變速直線運動的公式也都適用，請推導自由落體運動公式。
a=g
v0=0
（x=h）
思考探索
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作業
作業1：制作反應尺——測測你的反應時間
操作：一個人捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動，另一個人手指呈實捏的姿勢，在直尺的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過程中手不能上下移動。讀出直尺下落的距離，即后者所捏處的刻度值。
（1）分析測量依據的規律或原理
（2）測量2個人反應時間

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