剖析自由落体运动
自由落体运动ppt课件
自由落体运动实例一：苹果落地
苹果从树上落下，受到重力的 作用，以加速度9.8m/s^2向下 加速运动。
苹果下落的时间越长，速度越 快，直到落地时达到最大速度 。
苹果下落的距离等于重力加速 度乘以时间的平方，因此下落 的距离与时间成正比。
自由落体运动实例二：蹦极跳
蹦极跳是一种常见的自由落体运 动体验，人从高处跳下，受到重
自由落体运动的应用领域
自由落体运动在物理学、工程学、航 空航天等领域都有广泛的应用。
在工程学中，自由落体运动可用于设 计建筑结构、桥梁等大型基础设施， 确保其能够承受自然灾害和其他外力 作用。
在物理学中，自由落体运动是研究力 学的基础之一，可用于研究物体的运 动规律和相互作用机制。
在航空航天领域，自由落体运动可用 于研究飞行器的飞行轨迹和着陆过程 ，以及设计火箭发动机的点火和姿态 控制等关键技术。
自由落体运动的应用：投篮运动
投篮过程
投篮时，篮球从静止开始下落，受到重力和空气阻力的作用，下落速度逐渐加快，当达到 最高点时速度为0，随后篮球自由下落，进入篮筐。
力学分析
在投篮过程中，篮球受到重力和空气阻力的作用，重力方向竖直向下，空气阻力方向与运 动方向相反，因此篮球所受合力不为0，运动状态发生改变。
02
CATALOGUE
自由落体运动的定义和性质
自由落体运动的定义
定义
自由落体运动是指一个物体仅在 重力作用下从静止开始下落的运 动。
理解
自由落体运动是理想化的物理模 型，忽略了空气阻力的影响。
自由落体运动的性质
01
02
03
初速度为零
自由落体运动的初始速度 为零，即物体从静止开始 下落。
恒定加速度
高中物理中的自由落体运动
高中物理中的自由落体运动自由落体是指物体在自由状态下受重力作用下的运动。
在高中物理学中，自由落体是一个重要的概念，也是学习运动学和力学的基础。
本文将探讨自由落体运动的特点、公式和实际应用。
一、自由落体运动的特点自由落体运动具有以下特点：1. 速度越来越大：在自由落体运动中，物体由于受重力作用，速度会不断增加。
重力会加速物体的下落，使其速度越来越大。
2. 加速度恒定：自由落体运动中，物体的加速度是一个恒定值，通常用符号g表示。
在地球表面，g约等于9.8米每平方秒，因此自由落体的加速度约等于9.8米每平方秒。
3. 垂直下落：自由落体运动是垂直向下的运动，物体沿重力方向自上而下运动。
二、自由落体运动的公式在高中物理中，我们可以使用一些公式来描述自由落体运动。
1. 下落时间：物体从静止开始落地所需的时间可以通过以下公式计算：t = sqrt(2h/g)其中，t表示下落时间，h表示物体下落的高度，g表示重力加速度。
2. 下落距离：物体下落的距离可以通过以下公式计算：s = 1/2gt^2其中，s表示下落距离，t表示下落时间，g表示重力加速度。
3. 速度：物体下落的速度可以通过以下公式计算：v = gt其中，v表示下落速度，g表示重力加速度，t表示下落时间。
三、自由落体运动的实际应用自由落体运动在现实生活中有许多应用，下面介绍其中几个例子：1. 自由落体实验：实验室中可以通过自由落体实验来验证自由落体的特点和公式。
通过测量物体的下落时间和下落距离，可以计算出重力加速度，并与理论值进行比较，从而验证物体在自由状态下的运动规律。
2. 自由落体塔：建筑中的自由落体塔常用于游乐项目中。
参与者会从塔的顶部自由下落，体验自由落体运动的刺激和快感。
3. 自由落体的建筑设计：在建筑设计中，自由落体运动的原理可以用来评估建筑物的安全性。
通过考虑自由落体的速度和撞击力，可以确保建筑物在遭受自然灾害或其他外力冲击时能够保持稳定。
人教版高中物理必修一《自由落体运动》知识全解
《自由落体运动》知识全解【教学目标】1．了解亚里士多德关于力与运动的主要观点.2．了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法，认识伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步上的重大意义。
3．通过实验探究自由落体运动，体会基于事实证据和科学推理对不同观点和结论进行质疑、分析和判断的科学研究方法。
4．经历抽象概括和推理的过程，知道物体做自由落体运动的条件。
5．通过实验，探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地点的重力加速度可能会不同。
【内容解析】1．自由落体运动（1）定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
（2）说明：自由落体运动是一种理想化的运动，在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大（h不太高），在空气阻力远小于物体的重力，空气阻力的作用可以忽略不计时，落体运动可以近似看成是自由落体运动。
（3）推论：在没有空气阻力时，做自由落体运动的物体，在同一地点不同物体做自由落体运动的情况都相同。
2．自由落体运动的性质（1）自由落体运动是一种初速度等于零的匀加速直线运动。
通过不同重量的物体在被抽掉空气的玻璃管内下落的情况的比较，可以得出的结论是：在没有空气阻力时，在同一地点不同物体做自由落体运动的情况都相同，所以它们从静止开始在相同时间里下落的位移必定相同，根据公式x=at2/2，得出自由落体运动的物体具有相同的加速度。
同一地点的不同物体做自由落体运动的加速度均相同。
（2）自由落体加速度①在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。
②不同的地理位置，重力加速度的大小不同，其大小与物体所在地球上的位置有关，与离地面的高度也有关。
在通常情况下，重力加速度取g=9.8m/s2，粗略计算时g=10m/s2。
③重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。
3．自由落体运动的规律（1）规律速度变化规律：v=gt位移变化规律：h=gt2/2（2）推论：v t2=2gh（3）特点：v1︰v2︰v3……=1︰2︰3……h1︰h2︰h3︰……=1︰3︰5……Δh=hⅡ-hⅠ=hⅢ-hⅡ=……=gT24．伽利略对落体运动的研究思路将物体用一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体在只受重力作用下所做的运动叫做竖直上抛运动。
物理 自由落体运动(解析版)
自由落体运动自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动（只有在没有空气的空间里才能发生）.在同一地点，一切物体在自由落体匀动中的加速度都相同.这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度（方向竖直向下），用g表示.在地球两极自由落体加速度最大，赤道附近自由落体加速度最小.[注意]：①运动到最高点v= 0，a = -g（取竖直向下方向为正方向）②能上升的最大高度h max=v02 /2g，所需时间t =v0/g.③质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等；物体在通过一段高度过程中，上升时间与下落时间相等（t =2v0/g）.[注意]：不考虑空气阻力作用．．．．．．．．．，不同轻重的物体下落的快慢是相同的.竖直上抛运动：将物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，物体只在重力作用下运动（不考虑空气阻．．．．．．力作用．．．）.一、自由落体运动（1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
（2）特点：自由落体是初速度为零的匀加速直线运动。
（3）重力加速度同一地点，一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示地球上不同的纬度、高度g值不同。
（纬度越大，g越大；高度越高，g越小。
）其方向为竖直向下。
通常的计算，g值取9.8m/s2，粗略计算：g=10m/s2（4）自由落体运动的规律1、以下几个比例式对自由落体运动也成立①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为v1：v2：v3：……：v n=1：2：3:……：n②物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为h1：h2：h3：……：h n=1：4：9:……：n2③物体在第1T内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为H1：H2：H3：……：H n =1：3：5……(2n-1)④通过相邻的相等的位移所用时间之比为t1：t2：t3：……：t n=1：()：()：……：()2、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括■典例剖析[典例1]从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g＝10m/s2，求：(1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落时计时，在第1s内和最后1s内的位移；【答案】（1）4s（2）5m 35m【解析】（1）由自由落体运动规律解得t=4s（2）第1s内的位移最后1s内的位移点评：本题还可以用比例关系求解和图象求解。
自由落体运动PPT
准备实验器材
确保计时器和刻度尺处于可用 状态，选择适当的重物。
释放重物
同时启动计时器和释放重物， 使其自由下落。
数据处理与分析
根据测量数据，计算自由落体 的加速度，并与理论值进行比 较。
04 自由落体的应用
日常生活中的应用
01
02
03
投掷物体
在日常生活中，我们经常 投掷物体，如球、石子等， 这些动作都可以看作是自 由落体运动的一部分。
3
影响因素
重力加速度的大小与纬度、高度等因素有关。
不同纬度重力加速度的变化
低纬度地区
重力加速度略小于9.8m/s²，因为地球自转的离心力效应。
高纬度地区
重力加速度略大于9.8m/s²，因为地球自转的离心力效应减弱。
两极地区
重力加速度最大，约为9.83m/s²。
THANKS FOR WATCHING
的安全。
高空作业
在进行高空作业时，如安装灯箱、 清洗高楼外墙等，工作人员需要 采取安全措施，防止自由落体事
故的发生。
航空航天器设计
在航空航天器设计中，需要考虑 飞行器在高速飞行时可能出现的 空气阻力问题，以及飞行器在降
落时的自由落体运动。
05 自由落体的扩展知识
伽利略的落体实验
实验目的
验证不同质量的物体在真 空中下落的速度是否相同。
感谢您的观看
通过实验操作，深入理解自由落体的定义和特点。
培养实验技能
通过实验操作，培养观察、测量和数据处理等实验技能。
实验器材
计时器
用于测量物体下落的时间。
刻度尺
用于测量物体下落的距离。
重物
作为自由落体的对象。
自由落体运动学知识点
自由落体运动学知识点自由落体运动学是物理中的一个关键知识点，占有较重的比分，下面自由落体运动学知识点是小编为大家带来的，希望对大家有所帮助。
自由落体运动学知识点掌握内容：第一要认识什么是自由落体运动和竖直上抛运动。
因为自由落体运动和竖直上抛运动都属于匀变速直线运动，因此，第二要掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点和规律，并能把匀变速直线运动的规律迁移到解决自由落体运动和竖直上抛运动的问题中。
知识要点：一、自由落体运动。
1、什么是自由落体运动。
任何一个物体在重力作用下下落时都会受到空气阻力的作用，从而使运动情况变的复杂。
若想办法排除空气阻力的影响(如：改变物体形状和大小，也可以把下落的物体置于真空的环境之中)，让物体下落时之受重力的作用，那么物体的下落运动就是自由落体运动。
物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的特点。
从自由落体运动的定义出发，显然自由落体运动是初速度为零的直线运动;因为下落物体只受重力的作用，而对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的，因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。
而且，对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。
关于这一点各种实验都可以证明，如课本上介绍的“牛顿管实验”以及同学们会做的打点计时器的实验等。
综上所述，自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度。
1、在同一地点，一切物体在自由落体运动中加速度都相同。
这个加速度叫自由落体加速度。
因为这个加速度是在重力作用下产生的，所以自由落体加速度也叫做重力加速度。
通常不用“a”表示，而用符号“g”来表示自由落体加速度。
2、重力加速度的大小和方向。
同学们可以参看课本或其他读物就会发现在不同的地点自由落体加速度一般是不一样的。
如：广州的自由落体加速度是9.788m/s2，杭州是9.793m/s2，上海是9.794m/s2，华盛顿是9.801m/s2，北京是9.80122m/s2，巴黎是9.809m/s2，莫斯科是9.816m/s2。
自由落体运动
●重点与剖析一、自由落体运动1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.思考：不同的物体，下落快慢是否相同？为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？在空气中与在真空中的区别是，空气中存在着空气阻力.对于一些密度较小的物体，例如降落伞、羽毛、纸片等，在空气中下落时，受到的空气阻力影响较大；而一些密度较大的物体，如金属球等，下落时，空气阻力的影响就相对较小了.因此在空气中下落时，它们的快慢就不同了.在真空中，所有的物体都只受到重力，同时由静止开始下落，都做自由落体运动，快慢相同.2.不同物体的下落快慢与重力大小的关系（1）有空气阻力时，由于空气阻力的影响，轻重不同的物体的下落快慢不同，往往是较重的物体下落得较快.（2）若物体不受空气阻力作用，尽管不同的物体质量和形状不同，但它们下落的快慢相同.3.自由落体运动的特点（1）v0=0（2）加速度恒定（a=g）.4.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度1.自由落体加速度又叫重力加速度，通常用g来表示.2.自由落体加速度的方向总是竖直向下.3.在同一地点，一切物体的自由落体加速度都相同.4.在不同地理位置处的自由落体加速度一般不同.规律：赤道上物体的重力加速度最小，南（北）极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大.三、自由落体运动的运动规律因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.1.速度公式：v=gt2.位移公式：h= gt23.位移速度关系式：v2=2gh4.平均速度公式：=5.推论：Δh=gT2●问题与探究问题1 物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况相同吗？你有什么假设与猜想？探究思路：物体在真空中下落时，只受重力作用，不再受到空气阻力，此时物体的加速度较大，整个下落过程运动加快.在空气中，物体不但受重力还受空气阻力，二者方向相反，此时物体加速度较小，整个下落过程较慢些.问题2 自由落体是一种理想化模型，请你结合实例谈谈什么情况下，可以将物体下落的运动看成是自由落体运动.探究思路：回顾第一章质点的概念，谈谈我们在处理物理问题时，根据研究问题的性质和需要，如何抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂的问题得到简化，进一步理解这种重要的科学研究方法.问题3 地球上的不同地点，物体做自由落体运动的加速度相同吗？探究思路：地球上不同的地点，同一物体所受的重力不同，产生的重力加速度也就不同.一般来讲，越靠近两极，物体做自由落体运动的加速度就越大;离赤道越近，加速度就越小.●典题与精析例1 下列说法错误的是A.从静止开始下落的物体一定做自由落体运动B.若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快C.自由落体加速度的方向总是垂直向下D.满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动精析：此题主要考查自由落体运动概念的理解，自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.选项A没有说明是什么样的物体，所受空气阻力能否忽略不得而知；选项C中自由落体加速度的方向应为竖直向下，初速度为零的匀加速直线运动的速度都与时间成正比，但不一定是自由落体运动.答案：ABCD例2 小明在一次大雨后，对自家屋顶滴下的水滴进行观察，发现基本上每滴水下落的时间为1.5 s，他由此估计出自家房子的大概高度和水滴落地前瞬间的速度.你知道小明是怎样估算的吗？精析：粗略估计时，将水滴下落看成是自由落体，g取10 m/s2，由落体运动的规律可求得.答案：设水滴落地时的速度为vt，房子高度为h，则：vt=gt=10×1.5 m/s=15 m/sh= gt2= ×10×1.52 m=11.25 m.绿色通道：学习物理理论是为了指导实践，所以在学习中要注重理论联系实际.分析问题要从实际出发，各种因素是否对结果产生影响都应具体分析.例3 一自由下落的物体最后1 s下落了25 m，则物体从多高处自由下落？（g取10 m/s2）精析：本题中的物体做自由落体运动，加速度为g=10 N/kg，并且知道了物体最后1 s的位移为25 m，如果假设物体全程时间为t，全程的位移为s，该物体在前t－1 s的时间内位移就是s－25 m，由等式h= gt2和h－25= g（t－1）2就可解出h和t.答案：设物体从h处下落，历经的时间为t.则有：h= gt2 ①h－25= g（t－1）2 ②由①②解得：h=45 m，t=3 s所以，物体从离地45 m高处落下.绿色通道：把物体的自由落体过程分成两段，寻找等量关系，分别利用自由落体规律列方程，联立求解.自主广场●基础达标1.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两石块从同一高度处同时自由下落，则A.在落地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、位移和加速度B.重的石块下落得快、轻的石块下落得慢C.两石块在下落过程中的平均速度相等D.它们在第1 s、第2 s、第3 s内下落的高度之比为1∶3∶5答案：ACD2.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中A.两球速度差始终不变B.两球速度差越来越大C.两球距离始终不变D.两球距离越来越大答案：AD3.物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是A. ∶2B. ∶1C.2∶1D.4∶1答案：B4.从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式是A.自由落体运动B.匀加速直线运动a＜gC.匀加速直线运动a>gD.匀速直线运动答案：D5.A物体的质量是B物体质量的5倍，A从h高处，B从2h高处同时自由落下，在落地之前，以下说法正确的是A.下落1 s末，它们的速度相同B.各自下落1 m时，它们的速度相同C.A的加速度大于B的加速度D.下落过程中同一时刻，A的速度大于B的速度答案：AB6.从距离地面80 m的高空自由下落一个小球，若取g=10 m／s2，求小球落地前最后1 s 内的位移.答案：35 m●综合发展7.两个物体用长L=9.8 m的细绳连接在一起，从同一高度以1 s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多长?答案：0.5 s8.一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.2 s内通过高度为Δh=2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高?（取g=10 m／s2）答案：2.28 m9.如图2－4－1所示，竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的下方距杆下端5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点起，试求杆全部通过A点所需的时间.（g取10 m/s2）。
考点狂练12：自由落体运动
考点狂练12：自由落体运动【考点剖析】：自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动，是初速度为零，加速度为g 的匀加速直线运动.解题时要熟练掌握三个公式：v gt =22v gh =，充分利用特殊规律解题。
1．关于自由落体运动，下列说法正确的是 （ ）A ．自由落体运动是物体不受任何作用力的运动B ．从静止开始出发的运动就是自由落体运动C ．重力加速度的方向总是竖直向下D ．自由落体运动的速度和加速度均逐渐增大 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是A ．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B ．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C ．在自由落体运动过程中，不同质量的物体加速度相同D ．物体做自由落体运动位移与时间成正比 3．（多选）下列关于自由落体运动的说法中正确的是（ ） A ．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动B ．在匀速运动的火车的窗口上释放一个小球，则小球的运动一定是自由落体运动C ．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D ．自由落体运动是一种加速度恒定的运动 4．做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2 : 1，下落高度之比为l: 2，则（ ）A ．下落时间之比是1:2B ．落地速度之比是1:1C ．落地速度之比是D ．下落过程中的加速度之比是2:1 5．（多选）关于自由落体运动(g ＝10 m/s 2)，下列说法中正确的是( )A ．它是竖直向下，a ＝g 的匀加速直线运动B ．在第1s 内、第2s 内、第3s 内通过的位移之比是1∶3∶5C ．在1 s 末、2s 末、3s 末的速度大小之比是1∶2∶3D ．下落开始连续通过三个5m的位移所用的时间之比为6．一个物体从高h 处自由落下，其时间达到落地时间一半时，下落的高度为（ ） A12h B 14h C 18h D 112h 7.如右上图所示，某位同学采用如图所示的方法测定自己的反应时间，他请另一位同学用两个手指捏住直尺顶端，自己用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，但 手的任何部位都没有接触到直尺．当看到同学放开手时，立即握住直尺，测出直尺下落的高度，就可算出自己的反应时间．若测出该同学捏住直尺时，直尺下落的高 度为10cm ，那么这位同学的反应时间最接近于（ ）A ．0.11 sB ．0.14 sC ．0.17 sD ．0.20 s8．有一质量为m 的物体从距地面h 高处自由下落，当它落到离地面还有h3时，它的速度大小为（ ） A ．13g h B ．23gh C ．233gh D ．133gh 9.一物体从离地面H 高处自由下落，下落位移为h 时，物体的速度恰好是它着地时速度的一半，则h 等于( ） ABCD10．（多选）自由落体运动的物体，先后经过空中M,N 两点时的速度分别为v 1和v 2。
自由落体运动说课稿(精选7篇)
自由落体运动说课稿(精选7篇)自由落体运动说课稿(精选7篇)作为一名优秀的教育工，时常要开展说课稿预备工作，编写说课稿助于积累教学阅历，不断提高教学质量。
那么应当如何写说课稿呢？下面是由我给大家带来的自由落体运动说课稿7篇，让我们一起来看看！自由落体运动说课稿精选篇1各位专家、评委、老师大家好!我今日说课的题目是人教版（必修1）其次章第五节《自由落体运动》，下面我将从教学分析、教学过程、课堂教学反馈与调整三个环节说明我对本节课的理解和处理。
一、教学分析1、本节课在教材中的地位和作用的分析：新课程比较注意物理量引入、建立的来龙去脉，这也是为实现教学三维目标服务的。
高中物理人教版（必修1）其次章特别重视概念、规律的探究过程，整章紧紧围绕讨论匀变速运动规律而绽开。
而“自由落体运动”是最常见的一种匀变速运动，教材的目的明显是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。
由于同学对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的印象很深，因此，教材的主体思想是，经过试验及分析，学习自由落体运动规律、以及学习伽利略的科学思维方法，以达到培育同学讨论物理问题的方法和思维力量提高熟悉层次的目的。
同时通过本节内容的学问探究，也为以后学习较简单的运动打下良好的基础。
在教材中具有重要的地位和作用。
2、同学状况及学习方法的分析：同学已经把握了匀变速运动的规律和处理方法，可以说理论学问上已经没有什么障碍，但是示意同学对重的物体下落得快、轻的物体下落得慢的日常生活阅历印象很深，因此重的物体落的快这个问题既是难点也是老师应当抓住的思维碰撞的关键点，充分发挥同学的主体作用，引导同学乐观参加，激发学习爱好，活跃课堂气氛，调动同学的学习乐观性，使同学始终保持乐观探究的学习心态。
3、教学三维目标的分析１.学问与技能（1）通过学习熟悉自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在抱负条件下的运动。
（2）通过学习能用打点计时器得到相关的运动轨迹,并能自主分析纸带上记录的位移与时间等运动信息。
自由落体运动
航空航天领域的应用
飞行器设计
在航空航天领域中，飞行器的设计需要充分考虑空气动力学和重力的影响。利 用自由落体的原理，可以对飞行器的设计和性能进行优化，提高其稳定性和安 全性。
航天器着陆
在航天器着陆过程中，可以利用自由落体的原理来控制航天器的姿态和速度。 通过模拟自由落体的运动轨迹，可以优化航天器的着陆过程，确保其安全着陆。
自由落体运动
目录
• 自由落体运动的定义 • 自由落体的公式 • 自由落体的实例 • 自由落体的应用 • 自由落体的实验
01 自由落体运动的定义
自由落体的定义
01
自由落体是指一个物体仅受重力 作用，自一定高度自由下落的运 动。
02
在自由落体运动中，物体的加速 度恒定，等于地球的重力加速度 ，约为9.8m/s²。
桥梁材料选择
在桥梁的承重设计中，可以利用自由落体的原理来选择合适的建筑材料。例如，为了满足 桥梁的承载需求，需要选择具有较高强度和刚度的材料。
桥梁施工方法
在桥梁的施工过程中，可以利用自由落体的原理来选择合适的施工方法。例如，通过模拟 自由落体的运动轨迹，可以优化施工方法的流程和工艺，提高施工效率和安全性。
04 自由落体的应用
建筑物的设计
01
建筑结构优化
自由落体运动原理在建筑设计中有着广泛的应用，例如高层建筑的抗风
设计和地震防护设计。通过模拟自由落体的运动轨迹，可以优化建筑物
的结构，提高其稳定性和安全性。
02
建筑空间布局
在建筑设计过程中，可以利用自由落体的原理来合理安排建筑物的空间
布局。例如，根据自由落体的规律，合理设置楼梯、电梯等垂直交通设
自由落体运动是匀加速直 线运动，其加速度恒定， 方向竖直向下。
高中物理自由落体的运动知识点详解
高中物理自由落体的运动知识点详解在物理的学习中中，学生会学习到各种的运动，下面店铺的小编将为大家带来自由落体的运动知识点介绍，希望能够帮助到大家。
高中物理自由落体的运动知识点自由落体运动的定义从静止出发，只在重力作用下而降落的运动模式，叫自由落体运动。
自由落体运动是最典型的匀变速直线运动;是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。
如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动的方向是竖直向下的(并非指向地心)，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。
只有在赤道上或者两极上，自由落体运动的方向(也就是重力的方向)才是指向地球中心的。
g≈9.8m/s²(重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下)。
自由落体运动的基本公式(1)Vt=gt(2)h=1/2gt²(3)Vt²=2gh这里的h与x同样都是指位移，一般在自由落体中用h表示数值方向的位移量。
自由落体运动的研究先驱者对自由落体最先研究的是古希腊的科学家亚里士多德，他提出：物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，物体越重，下落得越快;反之，则下落得越慢。
亚里士多德，前384年4月23日-前322年3月7日，古希腊哲学家，柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。
他的著作包含许多学科，包括了物理学、形而上学、诗歌(包括戏剧)、生物学、动物学、逻辑学、政治、政府、以及伦理学。
和柏拉图、苏格拉底(柏拉图的老师)一起被誉为西方哲学的奠基者。
亚里士多德的著作是西方哲学的第一个广泛系统，包含道德、美学、逻辑和科学、政治和玄学。
伽利略是意大利天文学家，也是世界著名物理学家。
他于1564年诞生在意大利北部的比萨市，1642年1月8日去世，终年78岁。
他毕生致力于科学事业，不仅为我们留下了时钟、望远镜和众多的科学专著，而且还为破除宗教迷信、科学偏见作出了杰出的贡献。
伽利略对自由落体运动进行了研究。
自由落体运动
第五讲 自由落体运动一、自由落体运动1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.2.条件： （1）只有重力作用下. （2）初速度必须为零.（3）空气阻力可以忽略时物体的下落运动可以当成自由落体. 3.特点： （1）自由落体运动是初速度为零.（2）加速度为g.（3）方向竖直向下的匀加速直线运动.4.关于g 的说明： （1）无特殊说明时大小是9.8m/s 2，方向竖直向下.（2）同一地点g 相同，从赤道到两极g 逐渐增大；随着高度的增加而减小.（3）粗略时可以取10m/s 2.5.基本公式6．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动。
二、竖直上抛运动1.定义：把一个物体以某一初速度0v ，竖直向上抛出，抛出物体只受重力的作用，这个物体所做的运动称为竖直上抛运动.2.运动性质：0v 0≠（向上），加速度为g ；上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动．3.规律：5.处理办法：（1）分段法：上升阶段——利用竖直上抛运动的规律解决 下落阶段——利用自由落体运动的规律解决（2）整体法：将上升和下落看成一个过程，这个过程是初速度为0v 、加速度为-g 的匀变速直线运动，将匀变速直线运动的规律应用于此即可解决问题.0v 向上规定为正向， v>0物体上升、v<0物体下落；x>0物体在抛出点上方、x<0在抛出点下方.6．竖直上抛运动的对称性如图所示，物体以初速度v 0竖直上抛，A 、B 为途中的任意两点，C 为最高点，则： (1)时间对称性物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等， 同理t AB ＝t BA . (2)速度对称性物体上升过程中经过A 点的速度与下降过程中经过A 点的速度大小相等．想模型2.运用分段法和整体法处理竖直上抛运动‘3.根据位移之间的关系解决竖直方向上两个物体相遇的问题’1 一小石块从空中a 点自由落下，先后经过b 点和c 点，不计空气阻力。
【高中物理】自由落体的讲解及公式推导
【高中物理】自由落体的讲解及公式推导自由落体的讲解及公式推导“自由落体”，也就是不受任何阻力，只在重力作用下而降落的物体。
如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。
如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。
其加速度恒等于重力加速度g。
虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，自由落体的加速度即是一个不变的常量。
它是初速为零的匀加速直线运动。
自由落体运动的规律：(1)位移随时间变化的规律：h=1/2gt^2(2)速度随时间变化的规律：v=gt。
(3)速度随位移的变化规律：2gs=v^2推论：(1)相邻相等时间T内的位移之差△h=gT^2(2)一段时间内平均速度v=h/t=1/2gt其他几条推论：1第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比 V1：V2：V3……：Vn=1：2：3:……：n 2.从下落开始，物体在每一段相等的时间内通过的位移之比为自然数奇数之比1：3：5：7……2n-13.从下落开始，物体在每相邻两段相等的时间内通过的位移为at24.从下落开始，物体通过1S 2S 3S 4S ......ns所用的时间为1：√2：√3：√4：√n物体通过1s 所用的时间为√(2S/g)物体通过2s 所用的时间为√(2S/g)×√2物体通过ns 所用的时间为√(2S/g)×√n 且由推论3易得推论45.从下落开始，物体通过相等的位移所用的时间为1：√2-1：√3-√2：√4-√3：√n-√(n-1)由上面几个公式能够推出：自由落体的瞬时速度的计算公式为v=gt;位移的计算公式为h=1/2·g·t^2。
研究自由落体的打点计时器通常在空气中，随着自由落体运动速度的增加，空气对落体的阻力也逐渐增加。
当物体受到的重力等于它所受到的阻力时，落体将匀速降落，此时它所达到的最高速度称为终端速度。
自由落体运动(解析版)
自由落体运动一、自由落体加速度1．在同一地点，一切物体自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，又叫重力加速度，通常用g来表示。
2．重力加速度的方向总是竖直向下的，它的大小可以通过多种方法用实验测定。
3．精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道上g最小，在两极处g最大，但它们区别不大。
一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2；本书中，如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。
4．在地球上的不同地方g 值不同。
随纬度升高，重力加速度增大。
5. 对重力加速度的理解(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。
(2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小。
在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变。
(3)方向：竖直向下。
由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的。
6.测量自由落体加速度的方法(1)利用打点计时器(2)利用频闪照相频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图所示为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据匀变速直线运动的推论Δh＝gT2可求自由落体加速度．小试牛刀：例1．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的不同质量的物体g值一样大【答案】D【解析】A.自由落体运动的加速度g 是由重力产生的，由牛顿第二定律可知a =g ，重力加速度与物体的质量无关；故A 错误.B.在地球上的物体所受的万有引力有两个效果，即分解成两个分力(重力和自转向心力)，而不同地点的自转不同，自转向心力大小不同，另一分力重力也不同，从而有不同的重力加速度，纬度越高，重力加速度越大；故B 错误.C.地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响；纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度；故C 错误.D.同一地点物体的万有引力表达式：2Mm Gmg R ，因为R 是定值，所以同一地点轻重物体的g 值一样大；D 正确.例2：假设宇航员在月球上做自由落体运动的实验：如图所示，如果宇航员拿着两质量不同的两个小球在月球上，从同一高度同时由静止释放两个小球，则（ ）A ．质量大的下落得快B ．质量小的下落得快C ．两球下落的时间相同D ．两球下落的加速度不同【答案】C【解析】 在月球上，从同一高度同时由静止释放两质量不同的两个小球，两球被释放后均做自由落体运动．两球下落加速度相同，两球下落的快慢相同，两球从释放到落地所用时间相等．故C 项正确，ABD 三项错误．二、自由落体运动1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
自由落体运动课件
自由落体运动课件自由落体运动课件自由落体运动是物理学中最基本的运动之一，也是我们日常生活中经常遇到的一种运动。
在这篇文章中，我们将会探讨自由落体运动的基本概念、相关公式以及一些实际应用。
1. 自由落体运动的定义自由落体运动是指物体在只受到重力作用下，沿着竖直方向自上而下运动的过程。
在自由落体运动中，物体的速度不断增加，而加速度保持不变，等于地球表面的重力加速度，约为9.8米每秒平方。
2. 自由落体运动的公式自由落体运动的公式可以帮助我们计算物体在不同时间点的位置、速度和加速度。
以下是自由落体运动的三个基本公式：- 位移公式：s = ut + 1/2gt^2其中，s表示位移，u表示初速度，g表示重力加速度，t表示时间。
- 速度公式：v = u + gt其中，v表示速度，u表示初速度，g表示重力加速度，t表示时间。
- 加速度公式：a = g其中，a表示加速度，g表示重力加速度。
这些公式可以帮助我们计算出物体在自由落体运动中的各种参数，并且可以通过实验验证它们的准确性。
3. 自由落体运动的实际应用自由落体运动不仅仅是物理学中的一个理论概念，它在现实生活中也有很多实际应用。
以下是一些例子：- 自由落体运动在运动训练中的应用：例如，跳伞运动员在跳伞过程中经历的就是自由落体运动。
他们需要根据自身的重量和空气阻力来调整姿势和速度，以确保安全着陆。
- 自由落体运动在物体测量中的应用：当我们需要测量一个物体的高度时，可以利用自由落体运动的原理。
通过测量物体自由下落的时间，再利用位移公式，我们可以计算出物体的高度。
- 自由落体运动在物体摔落中的应用：当一个物体从高处掉落时，它会经历自由落体运动。
我们可以利用自由落体运动的公式来计算物体摔落的时间、速度和撞击力，从而评估物体摔落对周围环境和人身安全的影响。
4. 自由落体运动的实验为了更好地理解自由落体运动，我们可以进行一些简单的实验。
例如，我们可以使用一个计时器和一个小球，从不同的高度让小球自由下落，并记录下它们的下落时间。
自由落体运动(带目录)
自由落体运动(带目录)自由落体运动是一种理想化的物理模型，它描述了一个物体在只受重力作用下，从静止状态开始沿着竖直方向下落的运动。
自由落体运动是自然界中最基本的运动形式之一，也是经典力学研究的重要内容。
本文将从自由落体运动的定义、条件、规律以及相关应用等方面进行详细阐述。
一、自由落体运动的定义及条件1.定义：自由落体运动是指物体在无空气阻力的情况下，仅受重力作用，从静止状态开始沿竖直方向下落的运动。
（1）物体从静止状态开始下落，即初速度为零；（2）物体仅受重力作用，忽略其他外力，如空气阻力、摩擦力等；（3）物体沿竖直方向下落，重力加速度为常数，记为g。
二、自由落体运动的规律v=gt其中，v为物体下落过程中的速度，t为时间，g为重力加速度。
2.位移变化规律：根据运动学基本公式，物体在自由落体运动中的位移与时间的关系为：h=1/2gt^2其中，h为物体下落的高度，t为时间，g为重力加速度。
3.能量转换规律：在自由落体运动过程中，物体的重力势能转化为动能。
初始时刻，物体具有最大的重力势能，动能为零；随着下落过程的进行，重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，两者之和保持不变。
三、自由落体运动的应用1.地球表面附近物体的自由落体运动：在地表附近，物体在仅受重力作用下的自由落体运动具有普遍性。
例如，投掷物体、跳水运动员从跳台起跳等，都可以视为自由落体运动。
了解自由落体运动的规律，有助于人们在实际生活中更好地掌握物体运动状态。
2.宇宙空间的自由落体运动：在宇宙空间中，物体在仅受重力作用下的自由落体运动同样适用。
例如，卫星绕地球运动、行星绕太阳运动等，都可以视为自由落体运动。
研究宇宙空间的自由落体运动，有助于揭示天体运动的规律，为人类探索宇宙提供理论基础。
3.科学实验与工程技术：自由落体运动在科学实验和工程技术领域具有重要应用。
例如，利用自由落体运动原理，可以进行重力加速度的测量；在地球物理勘探、地震预测等领域，自由落体运动规律也有着广泛的应用。
初中物理必备：自由落体运动教案深入剖析
初中物理必备：自由落体运动教案深入剖析自由落体运动是初中物理非常基础的一章，也是高中物理重点的一部分。
通过自由落体运动的学习，学生可以掌握力的概念，学习数学物理化学等各个学科的知识，培养分析问题，学会推理和判断的能力。
但是，教师在教授这些知识时，要注意思路的清晰和完整性，不能把自由落体运动当成一些简单的物理现象来讲解。
一、预习和铺垫在自由落体运动这一部分，预习环节非常重要。
教师可以给学生看一段从高处坠落的视频，让学生通过视频了解自由落体运动的现象特点。
可以通过在黑板上画出模型，模拟自由落体运动在时间和距离上的变化情况。
教师可以让学生利用工具或者手头材料进行自由落体运动的实验，进一步观察自由落体运动的特征和规律。
二、引入公式在进行自由落体运动的学习中，公式引导是非常重要的一环。
教师需要介绍基本公式，如自由落体运动的加速度为g=9.8m/s² ，自由落体运动的速度公式V=gt ，自由落体运动的位移公式h=1/2gt²等。
教师可以通过讲解实际例子的方式，来帮助学生理解公式的物理意义和应用价值。
教师可以通过练习题的方式，让学生熟练掌握公式的应用。
三、案例分析在学习自由落体运动时，案例分析是非常重要的一环。
通过案例分析，学生可以进一步了解自由落体运动的物理特点和规律。
例如：石子墩掉落问题、顺风翼跳伞问题等，都是非常优秀的案例，可以帮助学生深入了解自由落体运动的特点和应用。
四、综合复习在学习自由落体运动的过程中，由于公式比较多，教师需要进行综合复习，让学生能够清晰地掌握公式的使用方法和物理意义。
教师需要通过问题和练习题，来检验学生的学习效果和掌握程度。
在复习的同时，教师需要多次强调自由落体运动的物理概念和应用价值，让学生在以后的学习中能够更好地应用自由落体运动的知识。
总结：通过深入剖析自由落体运动教案，我们可以得出这样的结论：自由落体运动是非常基础的物理学科，但是需要全面的学习和理解。
教师需要充分认识到这一点，并通过预习、引入公式、案例分析、综合复习等多种方式，让学生充分掌握自由落体运动的物理概念和应用方法，从而在以后的学习和应用中获得更好的成效。
自由落体运动的力学机制解密
自由落体运动的力学机制解密原创，作者徐朝宪不受任何阻力，只在重力作用下而降落的物体，叫“自由落体”。
如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。
如不考虑大气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。
其加速度恒等于重力加速度g。
虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，自由落体的加速度即是一个不变的常量。
它是初速为零的匀加速直线运动。
以上是现在科学的观点，是在引力概念中产生的观点，而我的观点是在外力撞击地球的条件下，把外力作用假设成作用力，地球反弹的外力假设为反作用力。
用作用力减去反外力等于重力数值g的条件下，重新解释的自由落体运动机制，跟引力解释的自由落体运动不一样，大家要注意这一点。
在我的观点中，物体在自由落体运动中是受力运动，不像爱因斯坦定义的那样，自由落体运动是不受力运动，为什么我会定义自由落体运动是受力运动，那是因为物体下落是在外力的持续作用下，朝向地球方向的同步运动造成的结果，同步运动是自由落体运动现象的本质。
这一点大家要注意；同步运动的现实意义就是整体运动，就是与重力加速度空间一致的运动，也可以认为物体没有运动，是空间在运动，是空间在带动物体做同步运动。
物体在没有支持力的条件下，物体在初速度为零的条件下，物体在重力空间中的运动本质是同步运动，说白了就是没有动，是静止在空间中的，我们看到的自由落体运动是空间在运动，物体相对空间是静止的，例如；我们看到河水中随水漂流树叶，树叶运动的速度就是河水的速度，树叶相对河水是静止的，树叶与河水是同步运动的关系。
同理类推，物体在重力空间中的运动速度也是重力的速度，物体相对重力空间是静止的，物体与重力空间是同步运动的关系。
既然自由落体运动是与重力加速度是同步运动，那么重力产生的作用力在自由落体的物体上就不会起作用了，重力的作用力在物体上没有了，自由落体中的物体没有重力的现象解决了，落体失重的科学难题解决了，爱因斯坦定义的不受力运动的悖论也解决了，解决了自由落体运动的机制，解决了落体失重的原因，是在外力的角度中发现的，也只有在外力的层面中，才能发现自由落体运动的本质就是同步运动。
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剖析自由落体运动
作者：陈玉奇
来源：《中学生数理化·高一版》2013年第09期
自由落体运动作为匀加速直线运动的一个特例，其蕴含的物理思想及科学方法非常丰富，题型多样。
探究自由落体运动的性质，注重自由落体运动规律的应用，能较好地提高同学们灵活运用规律解决实际问题的能力。
一、探究自由落体运动的加速度
例1 某同学利用打点计时器探究物体的自由落体运动，他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记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离，如图1所示。
重力加速度标准值为9.8m/s2。