2.4 自由落體運動 課件 -2022-2023學年高一上學期人教版（2019）必修第二冊16

2.5自由落體運動亞里士多德物體下落快慢受物體重量的影響。伽利略輕重不同的物體下落一樣快。演示1：半張紙握成團，整張紙展開，讓它們在同一高度釋放，發(fā)現(xiàn)紙團先著地。說明物體下落受空氣阻力的影響。思考：若沒有空氣阻力，不同物體在同一高度釋放，下落的情況？美國宇航員在月球上讓錘子、羽毛同時下落，觀察到二者同時著地。演示2：牛頓管（毛錢管）實驗，抽氣后，排除空氣阻力的影響。沒有空氣阻力，不同物體在同一高度下落快慢相同。像這樣，物體只受重力，從靜止開始下落的運動，就是我們要學習的自由落體運動。一、自由落體運動1.定義：物體只受重力，從靜止開始下落的運動。2.理解：（1）條件：只受重力；（2）空氣阻力遠小于重力時，空氣阻力可以忽略不計，這樣的落體運動也可以看作自由落體運動。3.性質：的勻加速直線運動。二、自由落體加速度

紙帶夾子重物實驗裝置：數(shù)據(jù)處理：A(0cm)B(0.8cm)C(3.2cm)D(7.1cm)E(12.5cm)F(19.6cm)G(28.3cm)位置ABCDEFG時間t/s00.040.080.120.160.200.24V/（m·s-1）/0.400.791.161.561.98/0.40.81.21.62.02.4t/sv/(m.s-1)0

0.040.080.120.160.200.24BCDEF人們通過實驗測得：一切物體的自由落體的加速度都相同。二、自由落體加速度1.同一地點，一切物體在自由落體運動中加速度相同。這個加速度叫重力加速度或自由落體加速度，用“g”表示。

，讓不同的物體在同一高度靜止釋放(x相同)，它們同時著地(t相同)，所以加速度a相同。二、自由落體加速度2.大?。和ǔ=9.8m/s2，粗略計算時g=10m/s2。3.方向：豎直向下。4.高度越高，g值越?。痪暥仍礁?，g值越大。北極：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2北京：g=9.801m/s2赤道：g=9.780m/s2三、自由落體運動的規(guī)律1.公式：2.初速度為0的勻加速直線運動的幾個比例關系同樣適用。例：屋檐上每隔相同的時間間隔滴下一滴水，當?shù)?滴正欲滴下時，第1滴正好達到地面，而第3滴與第2滴分別位于高為1m的窗戶的上、下沿，如圖所示。（g取10m/s2）求：

（1）此屋檐離地面多高？（2）滴水的時間是多少？54321解：可以將這五滴水的運動等效地視為一滴水下落，各個相等時間間隔內的位移，它們滿足比例關系：1：3：5：7。設相鄰的水滴之間的距離自上而下依次為x,3x,5x,7x,則窗戶高為5x，依題意有5x=1,則x=0.2m。屋檐高度h=x+3x+5x+7x=16x=3.2m由得V12>8V1=8V2=44<v12<8四、伽利略發(fā)現(xiàn)問題伽利略利用邏輯的力量，證明了亞里士多德觀點是錯誤的。猜想與假說伽利略相信，自然界的規(guī)律都是簡潔明了的。他猜想自由落體運動是一種簡單的變速運動，速度應該是均勻變化的。數(shù)學推理若，速度隨時間均勻變化，則且。實驗驗證伽利略用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(shù)據(jù)。時間單位12345678距離單位32130298526824119216002104數(shù)據(jù)分析：伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，并且常數(shù)隨著傾角的增大而增大。合理外推合理外推：