高中物理第一章运动的描述第7节对自由落体运动的研究一等奖公开课ppt课件

3．间接验证 让小球从阻力很小的斜面上滚下，由静止开始到每个相等 的时间间隔末物体运动的距离之比为 1∶4∶9∶16…，证明了 __h_∝__t2_，也证明了 v∝t 。
4．合理外推 伽利略设想将斜面倾角外推到 90°时，小球的运动就成为 自由下落，伽利略认为小球仍会做 匀变速直线运动 。
三、自由落体加速度 1．概念 自由落体运动的加速度 a＝vt－t v0＝vtt＝g，称为自由落体 加速度或 重力加速度 。 2．大小 重力加速度的大小在地球的不同地方略有不同。计算中通 常取 g＝ 9.8 m/s2，在粗略计算中还可以取 g＝_1__0__m/s2。
第7节
对自由落体运动的研究
1．自由落体运动是只在重力作用下由静止 开始下落的匀变速直线运动。
2．重力加速度 g 的方向竖直向下，一般情 况下 g 取 9.8 m/s2，估算时 g可取 10 m/s2。
3．不同地点的重力加速度 g 的大小有差异， 纬度越大，重力加速度越大；同一地点， 高度越大，重力加速度越小。
2．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。
3．方向 重力加速度的方向 竖直向下 。
四、自由落体运动规律 1．性质 自由落体运动是初速度为 0 ，加速度为 g 的 匀变速 直 线运动。 2．基本公式 速度公式： vt＝gt 。 位移公式：h＝12gt2。
(3)匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？ [提示] 自由落体运动就是初速度为零，加速度为 g 的匀 加速直线运动，是匀变速直线运动的实例，所以匀变速直 线运动的所有推论公式都适用于自由落体运动。
[思路点拨] 根据自由落体运动的位移公式或匀变速直线 运动的相关推论即可进行求解。
[解析] 方法一：设窗口顶端与屋檐的距离为 h，小球下 落至窗口顶端经历的时间为 t，则
h＝12gt2 h＋Δh＝12g(t＋Δt)2 联立两式得12gt2＋Δh＝12g(t＋Δt)2 解得 t＝0.675 s，h≈2.28 m。
解析：重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不
同的地方重力加速度 g 的大小略有不同，但都在 的值都相同，但随着高度的增大，g 的
值逐渐减小。答案：A
3. “自由落体”演示实验装置如图 1-7-1 所示，当牛顿管被抽成
真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底
端的过程中，下列说法正确的是
()
A．时间相同，加速度相同
B．时间相同，加速度不同
C．时间不同，加速度相同
D．时间不同，加速度不同
图 1-7-1
解析：轻重不同的物体在真空管中，不受阻力，做自由落体运
动，所以加速度相同，都为 g，高度相同，根据 h＝12gt2 知运动 时间相同。故 A 正确，B、C、D 错误。答案：A
4．自由落体运动的规律：速度 vt＝gt，位移 h＝12gt2。
一、自由落体运动
1．对下落物体的认识
(1)古希腊哲学家亚里士多德提出了物体 越重 下落越快的观点。 (2)通过实验说明造成“重快轻慢”的真正原因是： 空气 对物体的
阻碍作用。 2．自由落体运动
(1)定义：只在重力的作用下，物体由 静止 开始下落的运动。
自由落体运动规律的应用
速度公式 平均速度公式 位移公式 位移差公式
匀变速直线运动 自由落体运动
vt＝v0＋at v ＝v0＋2 vt＝v t
2
vt＝gt v ＝v2t＝v t
2
x＝v0t＋12at2
h＝12gt2
Δx＝aT2
Δh＝gT2
[典例] 一个小球自屋檐自由下落，在 Δt＝0.25 s 内通过了高 度 Δh＝2 m 的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？(g 取 10 m/s2)
2．关于重力加速度的说法中不正确的是
()
A．重力加速度 g 是标量，只有大小没有方向，通常计算中 g 取
9.8 m/s2
B．在地面上不同的地方，g 的大小不同，但它们相差不是很大
C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高
度时的加速度都相同
D．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度 g 越小
1．小丽同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出处于
不同状态的四种物体进行探究，你认为哪一个选项中的物体所
做运动是自由落体运动
()
A．枫叶的自由下落的运动
B．从桌边由静止开始滑落的钢笔的运动
C．被运动员推出去的铅球的运动
D．从水面自由落到水底的石子的运动
解析：枫叶在自由下落时，所受到的空气阻力并不远小于其重 力，阻力不能忽略不计，枫叶的下落不是自由落体运动，选项 A 错误；钢笔从桌边由静止开始滑落后，钢笔的运动是自由落 体运动，因为其初速度为零且下落过程中的阻力远小于钢笔的 重力，可忽略不计，选项 B 正确；被运动员推出去的铅球初速 度不为零，不是自由落体运动，选项 C 错误；从水面自由落到 水底的石子，除了自身重力外，还受水的阻力作用，不是自由 落体运动，选项 D 错误。 答案：B
(2)特点 ①初速度为零：v0＝0。
②只受重力 作用。
二、伽利略对落体运动规律的探究 1．发现问题 伽利略根据亚里士多德的观点得出了相互矛盾的结论，说明 亚里士多德的观点是错误的。 2．提出假说 物体下落的过程是一个速度逐渐增大的过程，其速度与时 间成 正比 ，即 v∝t ；物体下落的距离与时间的平方成 正比 ， 即 h∝t2 。
对自由落体运动及自由落体加速度的理解
1．自由落体运动是一种理想化模型 这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素 ——重力。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，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始 的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看 做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。