1、第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 一. 自由落体运动 答案 【新课引入】 1在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放， 哪个下落得快？ 2.若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情 况会怎样？ 石块下落得快 纸团和石块几乎同时着地 减小空气阻力 2牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片玻璃 管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有 物体同时下落看到什么现象？说明什么问题？ 真空中：所有物体下落快慢相同 一. 自由落体运动 自由落体运动：没有空气阻力的情况下，只 受重力作业，从静止开始下落的运动。 1物体做自由落体
2、运动的条件： (1)只受_；(2)初速度v0_. 2在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做 自由落体运动，只有当空气阻力_重力时，物体 由静止开始的下落才可看做自由落体运动 3自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为_、 加速度为 的_直线运动，它是匀变速直线运动的特例 0 远小于 零 匀加速 重力 g 一. 自由落体运动 例1：关于自由落体运动和自由落体加速度，下列说法正确的是 ( ) A.重力加速度g 是标量，只有大小， 没有方向，通常g 取9.8 m/s2 B.在地面上的不同地方，g的大小不同，但相差不是很大 C.地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同 D.自
3、由落体运动的初速度为零 BCD 一. 自由落体运动 二 . 自由落体加速度 利用如图所示的实验装置测定重力加速度用手捏住纸带上端把 纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处先接通电 源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系 列的点如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？ 1测量自由落体加速度的方法 (1)利用打点计时器 (2)利用频闪照相法 根据匀变速直线运动的推论hgT2可求自由落体加速度 2自由落体加速度的大小：在同一地点，重力加速度都_； 地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的 增加而_，赤道上_，两极处_ 一般计算中，常取g =_ m/s2或g =
4、10 m/s2. 3自由落体加速度的方向总是_的 增大 最小最大 9.8 竖直向下 相同 二 . 自由落体加速度 三. 自由落体运动的规律 答案 试写出物体自开始下落经 过时间t 时的速度v 和下 落高度h的表达式 匀变速直线运动的推论对于 自由落体运动是否适用？ (1) 匀变速直线运动的其他规律，如平 均速度公式、位移差公式、 初速度为零的比例式 同样适用于自由落体运动 （2） 例3：从离地面500 m的空中自由落下一个小球，取g = 10 m/s2， 求小球： (1)落到地面所用的时间 (2)自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后1 s内的位移 知识回顾知识回顾 伽利略的科学方法 对现对
5、现 象一 般观观察 提 出 猜 想 运用 逻辑逻辑 推理 实验对实验对 推理验验 证证 对对猜想进进 行修证证 (补补充) 推广 应应用 伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推理) 和谐地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展 例题1.(伽利略对自由落体运动的研究)关于伽利略对自由落体运动的研究 ，下列说法中正确的是( ) A.否定了亚里士多德的“重 的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断 B.提出“自由落体”是一种最简单的直线运动匀速直线运动 C. 自由落体运动加速度的大小跟物体的质量无关 D.总体的思维过程是：对现象观察研究提出假说逻辑推理实验检 验对假说进行修正和推广
6、ACD 例题讲解 1.在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬 时速度和加速度等概念用来描述物体的运动并首先采用了实验检验猜 想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地 推进了人类科学的发展( ) A亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D爱因斯坦 B 变式训练 例题2.(自由落体运动和自由落体加速度)关于自由落体运动，下列说法 正确的是( ) A.自由落体运动是一种匀速直线运动 B.物体刚下落时，速度和加速度都为零 C.物体的质量越大，下落时加速度就越大 D.当地重力加速度为9.8 m/s2，物体在该处自由下落的过程中，每秒速 度都增加9.8 m/s D
7、例题讲解 2（多选）红孩儿同学摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从 静止直接落向地面，苹果：先着地，下面说法中正确的是( ) A.苹果和树叶做的都是自由落体运动 B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动 C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 D假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地 CD 变式训练 3甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相 同的铁球，结果甲同学看到两球不是同时落地的他分析了两球未能同时 落地的原因你认为他的下列分析哪些是正确的 ( ) A.两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小 B.两球在下落
8、过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大 C.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远 大于阻力 D.两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与 重力比差别较小 C 变式训练 书51页第三题（g取10m/s2） 为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过 2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。 答案：h=31.25m 考虑到声音的传播需要时间，估算结果偏大还是偏小？ 答案：偏大 例题讲解 3(自由落体运动的规律)一物体从H 高处自由下落，经时间 t 落地，则当它下落t/2时，离地的高度为？ 解析 离地高度： H h 离地高度
9、=？ 变式训练 例题4.一位同学使用频率为50赫兹的交流电进行“用打点计时器测量自由落 体的加速度”实验 这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带把开始打的第 一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各 点间的距离如图 请你在这位同学工作的基础上，用逐差法求纸带加速度。 依据的公式：ax/T2 实验结果纸带的加速度963 ms2与重力加速度的标准值98ms2有偏差， 误差大小为a19.89.63 ms2017ms2 误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦，可以用增大铁块重力的方法，减少摩擦 的影响 例题讲解 4(自由落体加速度的测量) 登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的 小球拍照，所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到 达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为_ m/s2 (保留两位有效数字) 解析 T=0.05s 逐差法求加速度 1.6 代入数据，解得： 变式训练
