探究自由落体运动的性质和规律
自由落体运动规律教案
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专题2.4 自由落体运动（解析版）
第二章 匀变速直线运动的研究第４节 自由落体运动【知识清单】一、自由落体运动１.物体自由下落时，亚里士多德认为 ，伽利略认为，轻的物体与重的物体应该 。
２.现实生活中人们确实是轻重不同的物体下落的快慢不同，其原因是 。
３.物体 作用下从 开始下落的运动叫做自由落体运动。
当 时物体的下落可近似看作是自由落体运动。
二、研究自由落体运动的规律１.利用打点计时器研究自由落体规律时，安装调整计时器时两限位孔应 。
２.利用不同重物实验，测出重物下落的加速度是 （“相同”或“不同”）的，这说明自由落体运动的加速度 。
三、自由落体加速度１. ，一切物体自由落体的加速度都相同，叫做自由落体加速度，也叫做 。
２.重力加速度是矢量，其方向 。
在地球表面不同地方，重力加速度的大小一般是不同的，从教材表中数据可以看出，在 附近最小、在 的地方重力加速度越大。
四、自由落体运动的性质与规律１.自由落体运动是初速度为０的 运动。
２.在自由落体运动中，物体下落的高度与时间的关系式为 ,速度与时间的关系式为 ，速度与下落高度的关系式为 。
【答案】一、１.重的物体下落的快 下落的同样快 ２.空气阻力的影响 ３.只在重力 静止 空气阻力很小可以忽略 二、１.处于同一竖直线上 ２.与物体的质量无关 三、１.在同一地点 重力加速度 ２.竖直向下 赤道 纬度越高 四、１.匀加速直线 ２.221gt x =gt v = gx v 22= 【考点题组】【题组一】关于自由落体运动１.下面关于自由落体运动的说法中正确的是( )A ．初速度为零的运动就是自由落体运动B ．加速度为g 的运动就是自由落体运动C ．速度与时间成正比的运动就是自由落体运动D ．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【答案】D【解析】初速度为零的运动不一定是自由落体运动，如水平面上物体从静止开始的匀加速直线运动，故A 项错误。
高一物理自由落体运动
C
9 1 2 1 2 1 2 gt gt g (t 1) 25 2 2 2
A 16H/25 H=? 9H/25 1s C
1 3 5 7
B
t=?
9
甲球 a
乙球
b
T
H=? T
2H 2a 2( H b) g g g
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第3节、匀变速直线运动实 例——自由落体运动
一、落体运动： 二、自由落体运动： 在空气阻力远小于物体的重力时 概念：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动。 1、特点： 不同物体在同一地点，同一高度， 同时自由下落，则同时落地。 2、运动性质： 是初速度为零的匀加速直线运动。 3、自由落体加速度（重力加速度） : g=9.8m/s2 4、自由落体运动公式：v
牛 顿 管
频 闪 照 相
他发现锤子\羽毛同时落地
1、特点：
比 萨 斜 塔
不同物体在同一地点，同一高度， 同时自由下落，则同时落地。
2、运动性质：
频闪照片的拍摄 打点计时器 伽利略的研究
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3、自由落体加速度（重力加速度g） 1、同一地点，自由落体运动的加速度都相同。 2、大小：一般取 g=9.8m/s2 3、方向：竖直向下。 4、在不同位置的重力加速度。 地 点 纬 度 g ( m/s2 ) 北 极 90º 9. 832 北 京
vt 2- v 02vFra bibliotek=g t
1 2 g t 2
h=
=2as
高一物理自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结
应对市爱护阳光实验学校高一物理自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结【本讲信息】一. 教学内容：自由落体运动规律的探究及习题类型的归纳与总结二. 学习目标：1、掌握自由落体运动的规律特点。
2、了解在探究自由落体运动问题过程中所展现的物理思想。
3、归纳与总结自由落体问题中的各类习题类型并提出相的解法。
本知识点在高考中的地位Ⅰ卷以计算题的形式出现。
三. 重难点解析：1、自由落体运动问题探究过程中所展现出的物理思想：〔1〕自由落体运动是一种非常重要的运动形式，研究自由落体运动，我们运用了物理的理想化方法，从最简单、最根本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰，建立了理想化的物理模型——自由落体运动。
〔2〕探究自由落体运动的过程中运用了归谬法，即理论推导的一种重要方法。
2、自由落体运动的特点及规律：〔1〕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〕特点：①初速度v0=0②受力特点：只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可忽略不计。
③加速度中重力加速度g, 其大小不变，方向始终向下。
④运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动〔3〕自由落体运动的规律：自由落体运动可以看成是匀变速直线运动在v0=0，a=g时的一种特例，因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般公式得出：规律方法总结：①速度公式：gtvt=②下落高度：2gt21h=③下落时间gh2t=④落地速度gh2v=⑤在连续相的时间〔T〕内的位移之差为一恒值，即2gTs=∆⑥某段时间内中间时刻的瞬时速度于这段时间内的平均速度，即2v v v v t02t +== ⑦某段位移中间位置的瞬时速度2t v 与这段位移的初、末速度t 0v v 和的关系是：⑧1s 末、2s 末、3s 末……瞬时速度之比为 ⑨第1s 内，第2s 内，第3s 内…的位移之比为 ⑩前1s 内、前2s 内、前3s 内的位移之比为S 1∶S 2∶S 3∶……∶S n=12∶22∶32∶……∶n2通过连续相同位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶……=1： :)23(:)12(--【典型例题】问题1、注意弄清自由落体运动的特点。
自由落体运动的概念及规律
一、自由落体运动的概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
1. 运动学特点：，其大小、方向均不变。
2. 受力特点：在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略。
3. 运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
所以匀变速直线运动的所有规律和初速度为零的匀加速直线运动中的各种比例关系都可用于自由落体运动。
4. 自由落体的加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示，地球上不同的纬度，g值不同。
其方向为竖直向下。
通常计算时，取，粗略计算时，取。
例1：关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A. 物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B. 在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D. 不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的解析：在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略，可知A、B项错误；一切物体做自由落体运动时其速度变化的快慢即为重力加速度，D 项错误；根据自由落体运动的定义知C项正确。
二、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，其运动规律如下：1. 三个基本公式：例2：甲物体的质量是乙物体质量的2倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处与甲同时自由下落，在两物体未着地前，下列说法正确的是（）A. 两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大B. 下落过程中，下落第1s末时，它们的速度相同C. 下落过程中，各自下落1m时，它们的速度相同D. 下落过程中，甲的加速度比乙的大解析：根据自由落体运动公式可知A项错误，B项正确；由公式可知C项正确；又根据自由落体运动的加速度不变可知D项错误。
故选BC项。
例3：从离地面500m的空中自由落下一个小球，取，求小球：（1）经过多长时间落到地面？（2）自开始下落计时，在第1s内的位移和最后1s内的位移分别为多少？（3）下落时间为总时间一半时的位移。
探究不同物体的自由落体运动规律自由落体规律教案
探究不同物体的自由落体运动规律一、教学目标1. 让学生理解自由落体运动的定义和特点。
2. 让学生掌握自由落体运动的规律。
3. 让学生能够运用自由落体运动的规律解决实际问题。
二、教学内容1. 自由落体运动的定义和特点2. 自由落体运动的规律3. 自由落体运动在实际中的应用三、教学重点与难点1. 重点：自由落体运动的规律及其应用。
2. 难点：理解自由落体运动的特点，掌握自由落体运动的规律。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究自由落体运动的规律。
2. 利用实验和动画演示，帮助学生直观地理解自由落体运动的特点。
3. 通过实例分析，让学生学会运用自由落体运动的规律解决实际问题。
五、教学过程1. 导入：通过提问，让学生回顾初中所学的平面运动知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解自由落体运动的定义和特点，引导学生理解自由落体运动的概念。
3. 讲解自由落体运动的规律，并通过实验和动画演示帮助学生直观地理解规律。
4. 进行实例分析，让学生学会运用自由落体运动的规律解决实际问题。
5. 课堂小结，强调自由落体运动规律的重要性及其在实际中的应用。
6. 布置作业，巩固所学知识。
教学反思：本节课通过问题驱动法和实验演示，引导学生探究自由落体运动的规律，学生参与度高，教学效果良好。
在实例分析环节，注重培养学生的实际问题解决能力，使学生能够将所学知识运用到实际中。
但在讲解自由落体运动特点时，部分学生仍存在理解困难，今后可以进一步优化教学方法，帮助学生更好地掌握自由落体运动的特点。
六、教学评价1. 评价学生对自由落体运动定义和特点的理解程度。
2. 评价学生对自由落体运动规律的掌握情况。
3. 评价学生运用自由落体运动规律解决实际问题的能力。
七、教学准备1. 实验器材：自由落体实验装置、计时器、测量工具。
2. 教学工具：PPT、动画演示软件、黑板、粉笔。
3. 参考资料：相关教材、论文、实验报告。
八、教学拓展1. 介绍自由落体运动在科学研究中的应用，如地球重力加速度的测定。
第二章 第5、6节 自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究
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结束
解析：(1)根据纸带求加速度，一定要知道长度和时间。时间由打 点计时器直接测量，故不需要秒表；重力加速度的值和物体的质 量无关，因此不需要天平。故选项C正确。 (2)自由落体运动是只在重力作用下从静止开始下落的运动，如果 运动中受到阻力(如空气阻力、纸带与打点计时器之间的摩擦力 等)，物体下落的加速度就会变小。 答案：(1)C (2)见解析
(×)
(6)重力加速度的方向总是垂直向下。
(×)
(7)月球上的重力加速度也是 9.8 m/s2。
(×)
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2．合作探究——议一议
结束
(1)在空气中同一高度处由静止同时释放两个大小相同的铜球和棉
球，两小球的落地时间相同吗？为什么？ 提示：不同，同体积铜球质量比棉球大得多，受空气阻力影响较小，而
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结束
1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是
()
A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C．被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动
D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
解析：选 D 自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力。不考
虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故 A、B 错误；被运动
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自由落体运动的规律
结束
1．自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律―特―例→自由落体运动规律
v＝v0＋at x＝v0t＋12at2 v2－v02＝2ax
v＝gt ―va0＝ ―＝→g0 h＝12gt2
探究自由落体运动规律实验报告
探究自由落体运动规律实验报告实验报告标题：自由落体运动规律的探究摘要：本实验旨在通过实验的方式探究自由落体运动的规律。
通过测量不同高度下物体下落的时间和落地的速度，以及分析数据得出结论：自由落体运动的时间和高度成反比，速度和时间成正比。
引言：自由落体运动是指物体在没有外力作用下，只受重力作用下的运动。
根据牛顿力学的第二定律，自由落体物体的加速度是一个常数，即重力加速度g。
本实验将通过测量自由落体物体在不同高度下的运动时间和速度，来验证自由落体运动的规律。
材料与方法：实验材料包括一个直尺、一个计时器和一个小球。
实验步骤如下：1. 将直尺竖直放置，确定初始高度为0米。
2. 将小球从不同高度的位置自由落下，并用计时器记录下自由落体的时间。
3. 重复实验多次，取平均值作为实验数据。
结果与讨论：根据实验数据得出以下结论：1. 自由落体运动的时间和高度成反比关系。
即，根据数据分析，落体时间t与自由落体的高度h满足关系式t = √(2h/g)。
（其中，g为重力加速度）2. 自由落体运动的速度和时间成正比关系。
即，根据数据分析，速度v与自由落体的时间t满足关系式v = gt。
结论：通过实验可以得出自由落体运动的规律：自由落体的时间和高度成反比，速度和时间成正比。
这与自由落体物体受重力加速度作用的规律相吻合，验证了牛顿力学的第二定律。
实验总结：本实验通过测量自由落体物体在不同高度下的运动时间和速度，验证了自由落体运动的规律。
实验结果表明，自由落体的时间与高度成反比，速度与时间成正比。
这给我们更加深入地理解了自由落体运动的规律，并且加深了对牛顿力学的理解。
第九讲自由落体运动
第九讲 自由落体运动新知导学【知识框架】1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动2、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动3、特点： v 0=0,a=g4、重力加速度：同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同自由落体运动 速度公式：v=gt5、运动规律： 位移公式：h=21gt 2 速度—位移公式：v 2=2gh 平均速度公式：2gt v =6、自由落体运动的比例式【重点、难点解析】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，叫自由落体运动。
2、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。
3、特点：v 0=0,a=g二、自由落体运动的加速度：1、在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，用g 表示。
2、g 是矢量，方向竖直向下。
在地球上不同地方，g 的大小略有不同。
在地面上从赤道向两极移动时，g 值逐渐变大。
通常计算中g=9.8m/s 2，在粗略计算中g=10m/s 2三、自由落体运动的规律：自由落体运动是v 0=0,a=g 的匀加速直线运动的特例，故匀变速直线运动的公式及相关推论式对自由落体运动都是适用，即：1、速度公式：v=gt2、位移公式：h=21gt 2 3、位移--速度关系式：v 2=2gh四、自由落体运动的比例式：由于自由落体运动是v 0=0的匀加速直线运动，故所有初速度为零的匀变速直线运动的比例式均适用于自由落体运动，即：1、前t s 末、2t s 末、3t s 末…的速度之比为1∶2∶3∶…∶n2、前t s 内、2t s 内、3t s 内…的位移之比为1∶4∶9∶…∶n 23、连续相等的时间通过的位移之比为：1∶3∶5∶…∶(2n -1)4、通过连续相等的位移所用时间之比为：1∶(12-)∶(23-)∶…∶()1--n n典例剖析【例1】关于自由落体运动，以下说法正确的是（ ）A ．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的竖直向下的匀加速直线运动C ．不同物体做自由落体运动时其速度变化的快慢是不相同的D ．在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动【例2】从离地500m 的空中自由落下一个小球，取g=10m/s 2，求小球：（1）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下的时刻起，在第1s 内的位移、最后1s 内的位移；（3）落下一半时间的位移【拓展1】水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m 的窗户时，用时0.2s ，不计空气阻力,g=10m/s 2，求窗台下沿距屋檐的高度。
自由落体运动 课件
在地球上的不同地方 g 不同，
一般取 g = 9.8m/s2 , 粗略计算可以取 g =10m/s2 。
随
北极：Biblioteka 纬g = 9.832m/s2
度
升
莫斯科：
高
g = 9.816m/s2
，
重
北京：
力
g = 9.801m/s2
加
速
度 增 大
赤道： g = 9.780m/s2
结论： 轻重不同的物体，只受重力时，下落的快慢
相同。
美国宇航员大 卫·斯哥特在月球上同 时释放了一把锤子和 一根羽毛， 他发现两 者同时落地。
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，叫自由落体运动。
2. 特点: ⑴ v0 = 0 ，是加速运动； ⑵ 只受重力作用； ⑶ 轨迹是直线。
3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体 的下落也可以近似看作自由落体运动。
探究三: 自由落体运动是什么性质
的运动呢？
纸带
用打点计时
器来研究自
由落体运动
夹子
重物
01 2
3
4
5
6
S1 S2
S3
S4
S5
S6
∵ (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5)= aT 2
自 由 落 体 运 动
物体下落的运动 是一种常见的运动
探究一：
轻重不同的物体，下落 的快慢是否相同呢？
动画演示一： 动画演示二： 结论：不一定相同！
探究二： 影响物体下落快慢的因
素是什么呢？
猜想： 如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快
自由落体运动规律总结
自由落体运动的规律一、自由落体运动的概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。
1. 运动学特点：，其大小、方向均不变。
2. 受力特点：在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略。
3. 运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
所以匀变速直线运动的所有规律和初速度为零的匀加速直线运动中的各种比例关系都可用于自由落体运动。
4. 自由落体的加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示，地球上不同的纬度，g值不同。
其方向为竖直向下。
通常计算时，取，粗略计算时，取。
例1：关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A. 物体做自由落体运动时不受任何外力的作用B. 在空气中忽略空气阻力的运动就是自由落体运动C. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D. 不同物体做自由落体时其速度变化的快慢是不相同的解析：在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，和物体重力相比可忽略，可知A、B项错误；一切物体做自由落体运动时其速度变化的快慢即为重力加速度，D 项错误；根据自由落体运动的定义知C项正确。
二、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，其运动规律如下：1.三个基本公式：例2：甲物体的质量是乙物体质量的2倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处与甲同时自由下落，在两物体未着地前，下列说法正确的是（）A. 两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大B. 下落过程中，下落第1s末时，它们的速度相同C. 下落过程中，各自下落1m时，它们的速度相同D. 下落过程中，甲的加速度比乙的大解析：根据自由落体运动公式可知A项错误，B项正确；由公式可知C项正确；又根据自由落体运动的加速度不变可知D项错误。
故选BC项。
例3：从离地面500m的空中自由落下一个小球，取，求小球：（1）经过多长时间落到地面？（2）自开始下落计时，在第1s内的位移和最后1s内的位移分别为多少？（3）下落时间为总时间一半时的位移。
探究不同物体的自由落体运动规律自由落体规律教案
探究不同物体的自由落体运动规律自由落体规律教案。
一、自由落体的概念和特征自由落体是指物体在不受任何外力干扰的情况下，只受地球重力作用下的运动。
在同一地点，不论物体的质量大小，它们在自由落体时所受的重力加速度都是相同的，约为9.8米/秒²（g）。
自由落体的特征是，物体在下落过程中速度逐渐增加，直至达到一定的极限速度；同时，下落时间和下落的距离成正比关系。
二、探究自由落体运动规律的实验为了探究不同物体的自由落体运动规律，我们可以通过一系列实验来进行研究。
以下是常见的实验方法：1.利用自由落体加速度计测量物体的下落时间和下落的距离。
2.在一定高度上同时将两个不同质量的物体自由落体，测量它们下落的时间和距离，从而比较它们下落的相对规律。
3.考虑空气阻力对自由落体的影响，可以在真空条件下重复上述实验。
4.在斜面上进行自由落体实验，探究物体在斜面上不同角度下的运动规律。
通过这些实验方法，可以全面了解不同物体的自由落体运动规律。
三、自由落体规律教案接下来，我们将提供一份自由落体规律的教案，旨在帮助学生更好地了解自由落体的规律。
教学目标：1.了解自由落体的概念和特征。
2.掌握测量自由落体的实验方法和处理数据的技巧。
3.比较不同物体在自由落体时的运动规律。
教学内容：1.自由落体的概念和特征。
2.实验一：利用自由落体加速度计测量物体的下落时间和下落距离。
3.实验二：利用不同质量的物体进行自由落体实验，比较它们下落的相对规律。
4.实验三：在真空条件下进行自由落体实验，考虑空气阻力对自由落体的影响。
5.实验四：在斜面上进行自由落体实验，研究物体在斜面上不同角度下的运动规律。
教学步骤：1.引入自由落体的概念和特征，让学生了解自由落体的基础知识。
2.介绍实验一的方法和步骤，让学生掌握如何用自由落体加速度计测量物体的下落时间和下落距离，并处理实验数据。
3.引导学生思考，在实验二的过程中，为什么不同质量的物体在自由落体时所受的重力加速度相同？并让他们探究它们下落的相对规律。
自由落体运动规律应用
1自由落体运动规律应用1、自由落体运动：物体在只受重力的作用下，从静止开始的下落运动2、物体做自由落体运动的条件：（1）只受重力（2）从静止开始下落，v 0=03、自由落体运动的性质：初速度为0的匀加速直线运动4、自由落体运动加速度：（1）重力加速度g（2）方向：竖直向下（3）大小：a 、纬度增大g 增大，高度升高g 减小b 、一般g=9.8m/s2 （有时可取10m/s2）5、自由落体运动规律： 速度时间关系： 位移时间关系： 速度位移关系： 中间时刻速度： 中间位置速度： 任意连续相等时间位移差相等连续相等时间位移之比： 通过连续相等位移所用时间比：例1、 离地500m 的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s 2，求： （1）小球经多长时间落地？（2）从开始下落起，小球第1s 内的位移；（3）小球落地前最后1s 内的位移。
例2、 屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m 的窗子的上、下沿，如图所示,g 取10m/s 2,求：（1）此屋檐离地高度；（2）滴水时间间隔。
v=gt 212h=gt 22v =gh22t v v ==v 222v v =x 2x=gt1231:3:5::n x x x x =n- ：：：：（21）1231:2:32::n t t t t =--n-n-1 ：：：：（1）（）（）例3、自由落体运动测人的反应时间从发现问题到采取行动所需时间称为反应时间；测试方法：如图所示，请同学A 手握直尺，同学B 在直尺下端做握住直尺的准备（手不碰到直尺），记下同学B 手在直尺上的位置。
当同学B 看见同学A 放开直尺时，立即握住直尺，测出直尺下落的高度为10cm ，则同学B 的反应时间是多少？（g 取10m/s 2）测重力加速度的方法1、打点计时器法（1）利用如图装置，让物体自由下落打出点迹清晰的纸带； （2）测出纸带上计数点的距离，利用 或逐差法求出重力加速度。
自由落体运动
速直线运动.
Ｐ３３ 例4 某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度.
(1)电火花计时器的工作电压为
.
图4
(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的 B (填“A”或“B”)端和重物相连接.
(3) 纸 带 上 1 至 9 各 点 为 计 时 点 ， 由 纸 带 所 示 数 据 可 算 出 实 验 时 重 物 的 加 速 度 为 m/s2.(电火花计时器的工作频率为50 Hz) (4)当地的重力加速度为9.8 m/s2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因 是 受摩擦力和空气阻力作用 .
知识点2：自由落体运动的规律
1.自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律—特—例→ 自由落体运动规律
v＝v0＋at x＝v0t＋12at2 v2－v20＝2ax
v＝gt —va0＝—＝→g0 h＝12gt2
v2＝2gh
2.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.
达标检测Ｐ３３ 4.(自由落体运动规律的应用)(多选) 物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到 地面的平均速度为10 m/s(g取10 m/s2)，则下列说法正 确的是 A.下落一半高度时的瞬时速度为10 m/s B.落地瞬间的速度是20 m/s C.物体下落的高度是20 m D.第3 s内物体下落25 m
②重力加速度大小变化规律：在地球表面附近，重力加速度的 大小随地理纬度的增加而增大；在同一地区，重力加速度的大 小随高度的增加而减小．
Ｐ３２ 例1 (多选)下列说法正确的是 A.初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落 体运动 B.仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动 C.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 D.当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由 下落的运动可视为自由落体运动
物体自由落体实验：探索物体自由落体的运动规律
03
数据采集与处理
采集数据方法
使用高速摄像机记录物体自由落体的过程，获取物体在不同时刻的位置和速度信息 。
利用光电计时器来测量物体通过两个光电门之间的时间，从而得到物体的平均速度 。
采用超声波测距仪测量物体与地面之间的距离，进而得到物体在不同时刻的高度信 息。
数据处理技巧
对原始数据进行平滑 处理，以消除随机误 差对实验结果的影响 。
位移增加的速度逐渐减慢。
计算重力加速度值
数据处理
为了计算重力加速度值，我们需要对 实验数据进行处理。首先，我们可以 选择一段时间内的位移数据，并计算 这段时间内的平均速度。
结果展示
通过计算，我们可以得到重力加速度 的数值结果。这个结果可以与理论值 进行比较，以验证实验的准确性。
结果对比和误差分析
自由落体运动作为一种基本的物理现 象，具有广泛的应用前景。例如，在 航空航天、地球物理和工程领域，可 以利用自由落体运动的规律进行相关 的设计和计算。未来可以进一步拓展 自由落体运动的应用领域，探索其在 新技术和新领域中的应用。
随着现代技术的不断发展，我们可以 利用先进的实验设备和数据分析方法 对自由落体运动进行更加深入和精确 的研究。例如，可以利用高精度测量 设备、高速摄像技术和计算机模拟等 方法进行实验研究和数据分析，提高 实验的精度和效率。
结果对比
将实验得到的重力加速度值与理论值进行对比，我们可以发现两者之间存在一 定的差异。这种差异可能是由于实验误差、测量误差等因素引起的。
实验结论
尽管实验结果与理论值存在一定差异，但通过误差分析我们可以认为这种差异 在可接受范围内。因此，通过本次实验我们成功地探索了物体自由落体的运动 规律并得到了较为准确的重力加速度值。
高中物理必修一-自由落体运动
自由落体运动知识集结知识元自由落体运动知识讲解1．定义：物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动．2．公式：v=gt；；v2=2gh．3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．4．物体做自由落体运动的条件：①只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；②从静止开始下落．5．重力加速度g：①方向：总是竖直向下的；2，粗略计算可取g=10m/s2；②大小：g=9.8m/s③在地球上不同的地方，g的大小不同．g随纬度的增加而增大（赤道g最小，两极g最大），g随高度的增加而减小．例题精讲自由落体运动例1.如图所示，O点离水平地面的高度为H，A点位于O点正下方l处，某物体从O点由静止释放，做自由落体运动，落于地面O'点，则物体（）A．在空中的运动时间为B．在空中的运动时间为C．从A点到O'点的运动时间为D．从O点到A点的运动时间为例2.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．物体在下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/sD．物体的质量越大，下落时加速度就越大例3.如图所示，为了测定个人的反应速度，请甲同学用手指拿着一把直尺上端，尺的零刻度在下端，乙同学的手候在尺的零刻度处．当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落，立即用手抓住直尺．另一同学丙也重复乙的做法，现记录乙和丙同学抓住尺的刻度值分别为20cm和24cm，下列说法中正确的是（）A．乙同学反应快B．丙同学反应快C．乙和丙同学反应一样快D．因时间未知，无法比较乙和丙同学反应速度例4.将一个小球从空中的O点以一定初速度竖直向上抛出，2s后物体的速度大小为20m/s，g取10m/s2，则小球此时（）A．在O点上方，向上运动B．在O点上方，向下运动C．在O点下方，向上运动D．在O点下方，向下运动竖直上抛运动知识讲解1．定义：物体以初速度v0竖直向上抛出后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动．2．特点：（1）初速度：v0≠0；（2）受力特点：只受重力作用（没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计）；（3）加速度：a=g，其大小不变，方向始终竖直向下．3．运动规律：取竖直向上为正方向，有：4．几个特征量：（1）上升的最大高度；（2）上升过程是下降过程的逆过程，因此具有对称性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；上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间t下相等，．例题精讲竖直上抛运动例1.关于竖直上抛运动，下列说法中正确的是（）A．上升过程是减速运动，加速度越来越小；下降过程是加速运动B．上升时加速度小于下降时加速度C．在最高点速度为零，加速度也为零D．无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都是g例2.气球下挂一重物，以v0=10m/s的速度匀速上升，当到达离地面高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物落地经历的时间和落地时的速度大小分别是（取g=10m/s2，空气阻力不计）（）A．5s，50m/s B．6s，60m/sC．7s，60m/s D．7s，70m/s例3.如图所示，一个小球从地面竖直上抛．已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为T A，两次经过较高点B的时间间隔为T B，重力加速度为g，则A、B两点间的距离（）A．B．C．D．匀速直线运动匀变速直线运动综合问题例题精讲匀变速直线运动综合问题例1.战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动，经时间t达到起飞速度v，则它在时间t内的位移为（）A．vt B．C．2v D．不能确定例2.中国首架空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m，着陆距离大约为2000m．设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动，起飞时速度是着陆时速度的1.5倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为（）A．3：2 B．1：1 C．1：2 D．2：1例3.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启运到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（）A．1.5m/s B．3m/sC．3.5m/s D．4m/s速度-时间图象知识讲解对于速度-时间图象应把握如下三个要点．1．纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0；2．图线斜率k=，其物理意义是运动物体的加速度a；斜率为正，表示加速度方向与所设正方向相同；斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反；斜率不变，表示加速度不变．3．图线与时间轴所围成的“面积”表示物体在相应的时间内所发生的位移x，t轴上面的位移为正值，t轴下面的位移为负值．例题精讲速度-时间图象例1.某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．物体在笫1s末运动方向发生变化B．物体在6s末返回出发点C．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D．物体在1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m例2.10．一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为-a，直到速度变为…其v-t图如图所示，则下列说法中正确的是（）A．质点一直沿x轴正方向运动B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0例3.一辆汽车在平直公路上做直线运动，某时刻开始计时，其的部分图象如图所示，则（）A．汽车做匀速直线运动，速度为8m/sB．汽车做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2C．汽车在前2s内的平均速度为7m/sD．汽车在前5s内的位移为15m追及与相遇问题知识讲解一、追及与相遇1．追及或相遇需要满足：两个物体在同一时刻处在同一位置．2．主要通过两物体运动的时间与位移关系进行求解．3．临界条件：当两个物体的速度相等即v1＝v2时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况．二、相遇问题1．同向运动的两物体追及即相遇．2．相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇．三、常见的类型及特点类型图象说明匀加速追匀速（1）t=t0以前，后面物体与前面物体间距增大（2）t=t0时，两物体速度相等，相距最远为x0+∆x(x0是开始追以前两物体之间的距离)．（3）t=t0以后，后面物体与前面物体间距减小．（4）能追及且只能相遇一次匀速追减速匀加速追匀减速匀减速追匀速（1）t=t0以前，后面物体与前面物体间距减小（2）当两物体速度相等时，即t=t0时刻：匀速追匀加速①若∆x =x0，则恰能追及，两物体只能相遇一次，这也是避免相撞的临界条件；②若∆x <x0，则不能追及，此时两物体最小距离为x 0-∆x③若∆x >x0，则相遇两次，设t1时刻∆x =x0，两物体第一次相遇，则t2时刻两物体第二次相遇匀减速追匀加速度例题精讲追及与相遇问题例1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b加速时，物体a的加速度等于物体b的加速度B．40秒时，a、b两物体相距最远C．60秒时，物体a追上物体bD．40秒时，a、b两物体速度相等，相距50m例2.甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上，速度分别为6.0m/s和8.0m/s，相距5.0m时前面的甲车开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动，后面的乙车也立即减速，为避免发生撞车A．2.7m/s2B．2.8m/s2C．2.3m/s2D．2.4m/s2例3.'A、B两车在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为v1=8m/s，B车的速度大小为v2=20m/s，如图所示．当A、B两车相距x0=28m时，B车因前方突发情况紧急刹车（已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动），加速度大小为a=2m/s2，从此时开始计时，求：（1）A车追上B车之前，两者相距的最大距离；（2）A车追上B车所用的时间；（3）从安全行驶的角度考虑，为避免两车相撞，在题设条件下，A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度．'当堂练习单选题练习1.一质点在t=0时刻从坐标原点出发，沿x轴正方向做初速度为零，加速度大小为a1的匀加速直线运动，t=ls时到达x=5m的位置，速度大小为v1，此时加速度立即反向，加速度大小变为a2，t=3s时质点恰好回到原点，速度大小为v2，则（）A．a2=3a1B．v2=3v1C．质点向x轴正方向运动的时间为2sD．质点向x轴正方向运动最远到x=9m的位置练习2.一辆汽车在一段时间内的s-t图象如图所示，由图知（）A．在0～10s内，汽车做匀加速直线运动B．在10～30s内，汽车处于静止状态C．在10～30s内，汽车做匀速直线运动D．汽车在0～10s内的速度比30～40s内的速度大练习3.如图所示是某质点做直线运动的x-t图象，由图象可知（）A．质点一直处于运动状态B．图象表示了质点运动轨迹C．质点第5s内速度是2m/s D．质点前8s内位移是25m练习4.沿同一直线运动的甲、乙两物体，其位移-时间图象分别如图中直线a和抛物线b所示，其中t1，t2时刻图象有两个交点，由图可知（）A．乙物体做曲线运动B．在t2时刻，乙物体的速度小于甲物体的速度C．在t1～t2这段时间内两物体的平均速度速度相等D．t1～t2这段时间内乙物体的运动方向未改变练习5.如图是某物体做直线运动的v-t图象．下列说法中正确的是（）A．0～10s内物体做匀加速直线运动B．0～10s内物体做匀速直线运动C．t=0时物体的速度为0D．t=10s时物体的速度为15m/s练习6.如图为某运动物体的速度-时间图象，下列说法中，正确的是（）A．物体在2～4s内的位移为0B．物体在0～2s内的加速度是2.5m/s2，2～4s内加速度为零，4～6s内加速度是-10m/s2C．物体在4～6s内的平均速度为5m/sD．物体在0～6s内的路程为35m练习7.航空表演者从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示，关于表演者在竖直方向上的运动，下列说法正确的是（）A．0～t1内表演者的平均速度等于B．0～t1内表演者的加速度逐渐减小C．t1～t2内表演者的平均速度等于D．t1～t2内表演者的位移大于（t2-t1）练习8.某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．物体在笫1s末运动方向发生变化B．物体在6s末返回出发点C．物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D．物体在1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m练习9.一质点自x轴原点出发，沿正方向以加速度a加速，经过t0时间速度变为v0，接着以-a 加速度运动，当速度变为时，加速度又变为a，直至速度为时，加速度再变为-a，直到速度变为…其v-t图如图所示，则下列说法中正确的是（）A．质点一直沿x轴正方向运动B．质点将在x轴上一直运动，永远不会停止C．质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0练习10.一辆汽车在平直公路上做直线运动，某时刻开始计时，其的部分图象如图所示，则（）A．汽车做匀速直线运动，速度为8m/sB．汽车做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2C．汽车在前2s内的平均速度为7m/sD．汽车在前5s内的位移为15m解答题练习1.'一竖直向上发射的模型火箭，在火药燃烧的2s时间内，具有3g的向上加速度，不计空气阻力，g取10m/s2．求当它从地面发射后：（1）它具有的最大速度；（2）它能上升的最大高度．'练习2.'在网上观看阿波罗探月计划的视频时，细心的小明从摄影图象中发现，火箭在托举飞船飞离发射塔架腾空而起时，身上不断地掉落一些碎片．那么，飞船发射时为什么会掉落碎片呢？据航天发射专家介绍，我国火箭上掉下的是给火箭保温用的泡沫塑料，而美国阿波罗火箭由于用的是液氢液氧超低温推进剂，火箭上结了冰，所以掉下的是冰块．已知火箭发射时可认为在做由静止开始的匀加速直线运动，经过30s上升了45km，重力加速度取g=10m/s2（1）求火箭上升的加速度；（2）若发射5s后有一冰块A脱落，不计空气阻力，求冰块脱落后经多长时间落地．'。
自由落体实验
实验与探究：利用打点计时器探究自由落体运动的运动性质和规律
1、实验原理:
重锤拖着纸带竖直下落时，空气阻力影响较小，可近似认为重锤是做自由落体运动，根据打出的纸带能分析研究自由落体的运动规律。
2、实验仪器:
电火花打点计时器、交流电源、纸带、重锤、铁架台、毫米刻度尺
3、实验步骤:
（1）把打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好220V交流
电源，铁架台放在桌子边缘。
（2）把纸带穿过两个限位孔位于墨粉纸盘下方，纸带下端用
铁夹夹到重锤上，让重锤靠近打点计时器。
（3）用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，保持重锤静止。
先接通电源，再松开手让重锤带着纸带自由下落。
关闭电源，取
下纸带。
（海绵垫用来放在地上接住下落的重锤）
（4）重复几次，选取一条点迹清晰，且第一、二个点的距离
约2mm 的纸带分析。
(5)在挑选出来的纸带上从第一个点开始依次记上0,1,2，3,
4…用毫米刻度尺分别测量纸带上从起点0到各个点间的距离，
记入表中。
4、注意事项：
（1）打点计时器安装要使两限位孔在同一竖直线上，以减少摩擦阻力；
（2）应先开电源让打点计时器正常工作后，再松开纸带让重物下落；
（3）手捏纸带松手之前，不要晃动，保证打出的第一个点清晰；
（4）多打几条纸带，选取所打点迹清晰，呈一条直线的纸带进行研究。
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“四自主·四环节”课堂教学项目纸
日期
班级
授课教师
梁光洲
学科
物理
课时
1
课型
新授课
课题
探究自由落体运动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性质和规律
项目目标
1.初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动作用。
2.了解伽利略的实验研究过程，认识伽利略有关实验的科学思想和方法。
3.从科学研究过程中体验探索自然规律的艰辛和喜悦，培养敢于坚持真理，勇于创新的科学精神和实事求是的科学态度。
4.阅读课本，伽利略是如何辩驳亚里士多德的？
5.关于物体下落快慢与重量应该是什么关系？
6.实验：研究位移与时间的关系？直接在高空扔小球，然后一个人记时间、一个人记位移，同学们试试，看可行么？伽利略的做法是怎样的？
7.伽利略得出了什么实验结论？
8.从推翻亚里士多德的言论一步步得出自由落体运动的性质，是经历了一个什么样的过程？
9.我们穿越到几百年前过了一把伽利略的瘾。以现在的水平，我们想要探究自由落体运动的性质，我们能想到哪些办法？
总结归纳
巩固练习
1．在物理学的发展历程中，下面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
2．红孩同学摇动苹果树，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
项目设置
探究伽利略的研究方法和过程
项目要求
体会伽利略用反证法使亚里士多德的观点自相矛盾，用猜想与假说，数学推理，实验验证，合理外推的科学方法研究自由落体运动的规律
项目准备
教学资源
教具：斜面；小球；砖头；秒表；刻度尺。2、课件3、图片资料4、文字资源
自主完成
查阅关于亚里士多德和伽利略的资料。
小组合作
1.同学们知道亚里士多德吗？那伽利略呢？
2.亚里士多德和伽利略关于什么问题进行过一场对话？他们的观点是什么？
3.亚里士多德对于平时生活中不同重量的物体的下落进行了反复的观察，发现重的物体比轻的物体下落要快，得出结论：物体的下落快慢是由他们的重量所决定的。在这里，亚里士多德之所以下结论是对于生活中一般现象进行的一个总结，这种方法我们把它叫做什么方法？
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球，结果甲同学看到两球不是同时落地。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
拓展提升
1.收集人类对自由落体运动认识和伽利略事迹的资料，谈谈你对伽利略的认识。
2.说明伽利略研究自由落体运动的几个重要步骤，以及伽利略在研究落体运动时所用到的重要的科学方法。
3.设想自己处在伽利略的时代，你认为在那个时代进行实验验证的最大困难是什么？你会怎样克服这些困难？
反思收获