自由落体运动及其课后练习题
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教
非物体越重下落得越快．
美国阿波罗飞船登上几乎没有大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重
学
锤从同一高度同时下落的实验，无数观众从电视机屏幕上看到，它们并排下降，且同时落到月球表面．
过
请你思考：
过
1．物体只在重力作用下下落的快慢与其重力有关系吗？
2．空气阻力对重的物体与轻的物体下落造成的影响有何不同？
A．甲比乙先着地
B．甲比乙的加速度大
C
D
知识精析
一、探究自由落体运 动及其加速度
1.理想模型：自由落体运动是一种理想化模型，只有当自由下落物体所受空气阻力可以忽略时才可看做 自由落体．
2．产生条件：v0＝0，a＝g.
3．相关图象
(1)v－t图象：因为v＝gt，所以是一条过原点的倾斜直线；斜率表示加速度，面积表示位移，如图
－1所示
二、重力加速度的测量
1．用频闪照相研究自由落体运动
频闪照相机可间隔相等的时间拍摄一次， 利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各时刻的 位置．利用照片，可以研究自由落体是否为匀变速运动(Δ x是否为恒量)，可以测量重力加速度(若T已知，利
用Δx＝gT2求解)，可以测量物体在某一位置的瞬时速度
②两张完全相同的纸
③一块面积
片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？
较大的硬
结论：物体下落过
纸板和一枚硬
枚硬币， （纸板比软硬币重） ，从同一高度同时释放它们， 可以观察到谁下落得快？
程的运动情况与物体 无关．
（实验演示）“牛顿管”的实验
1、
将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
。
.课前导航
雨滴、飘落的树叶、失手掉落的物体等，都是落体．大家由经验知道，若树叶和砖头从相同的高度同时落
下，砖头会先到达地面，这类事件不免让人们认为重量越大的物体下落越快．
但是，科学之所以为科学，在于它并不满足于经验．把硬币和羽毛放在一根玻璃管的底部，并抽去管里的
空气，然后把它倒竖起来，你会看到它们同时到达管的另一端，而并
程
【自主探究】
思考问题：
1．重的物体一定下落得快吗
?请举例说明?
猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
（实验小探
究）
取两枚相
它们从同
①从同一高
硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让 高度自由下落，观察下落快慢情况。 度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？
C．g值在地球上任何地方都一样大
D．g值在赤道处大于在北极处
2．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( ) A．铁钉比棉花团重
B．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比重力加速度小得多
D．铁钉的重力加速度比棉花团的大
3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是 ()
b．不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，的值不变，说明它们运动的情况相同．c．不断增大斜面倾角，得出的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大．d．伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落，认为小球仍会保持匀变
速直线运动的性质．
③自由落体太快，当时用滴水计时无法解决，他想到利用斜面上物体的运动来“冲淡”重力． 伽利略对自由落体运动的研究， 创造了研究自然规律的科学方法——抽象思维、 数学推导和科学实验相结 合．这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端， 也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开．
究方法为后人所采用，创造了科学的奇迹．
2．伽利略的研究方法 从教材内容我们能感受到伽利略敢于向旧观念挑战的精神、 高超的推理能力、 运用数学工具的能力和利用 实验不断探索的精神．
(1)伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断．
(2)伽利略有克服困难的勇气．当时只有“快慢”之分，而他竟然在没有“速度”概念的条件下，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ到速度 的均匀增加，并建立速度的概念，再继续研究加速度．
2、
将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
结论：影响落体运动快慢的因素是
体下落快慢
阅读课本并回答：（1）自由落体运动有什么特点？
的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A．重的物体的g值大
B．同一地点,轻重物体的g值一样大
教师
高贤
学生姓名
凌佳仙
上课日期
2013-8-
学科
物理
年级
高一
授课时段
类型
知识讲解□： √ 例题讲解□:√
本人课时统计
第（ ）课时共（ ）课时
教学
内容
1．认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是
教学
初速度为零的匀加速直线运动．
2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．
目标
3．知道什么是自由落体的加速度，
知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．
【学习重点】
教学重
自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程
．
难点
【学习难点】
能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．
【知识链接】
1．物体 做匀变 速直 线运动 的位移 公式为， 速度 与时间 的关系 式为
2．应用电磁打点计时器或电火花计时器，研究自由落体运动，通过对纸带的分析和计算，测得当地的 重力加速度值，这是测定重力加速度的一种方法．
三、探讨伽利略的科学方法
1．伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来， 打开了近代科学的大门， 从前的 学者只注重思辨不重视实验． 尊重事实， 敢于质疑权威是创新的必备素质． 伽利略把自己的科学方法付诸应用， 成功地解决了自由落体运动的运动性质问题，其中有观察，有猜想，有实验，有逻辑(包括数学推演)．他的研
(3)伽利略提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说．(并考虑到是相对时间，还
是相对位移均匀变化的问题)
(4)伽利略用间接验证的方法得出自由落体运动是匀变速运动． ①运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x∝t2.
②理想斜面实验a．运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x∝t2，是匀变速直线运动．
非物体越重下落得越快．
美国阿波罗飞船登上几乎没有大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重
学
锤从同一高度同时下落的实验，无数观众从电视机屏幕上看到，它们并排下降，且同时落到月球表面．
过
请你思考：
过
1．物体只在重力作用下下落的快慢与其重力有关系吗？
2．空气阻力对重的物体与轻的物体下落造成的影响有何不同？
A．甲比乙先着地
B．甲比乙的加速度大
C
D
知识精析
一、探究自由落体运 动及其加速度
1.理想模型：自由落体运动是一种理想化模型，只有当自由下落物体所受空气阻力可以忽略时才可看做 自由落体．
2．产生条件：v0＝0，a＝g.
3．相关图象
(1)v－t图象：因为v＝gt，所以是一条过原点的倾斜直线；斜率表示加速度，面积表示位移，如图
－1所示
二、重力加速度的测量
1．用频闪照相研究自由落体运动
频闪照相机可间隔相等的时间拍摄一次， 利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各时刻的 位置．利用照片，可以研究自由落体是否为匀变速运动(Δ x是否为恒量)，可以测量重力加速度(若T已知，利
用Δx＝gT2求解)，可以测量物体在某一位置的瞬时速度
②两张完全相同的纸
③一块面积
片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？
较大的硬
结论：物体下落过
纸板和一枚硬
枚硬币， （纸板比软硬币重） ，从同一高度同时释放它们， 可以观察到谁下落得快？
程的运动情况与物体 无关．
（实验演示）“牛顿管”的实验
1、
将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
。
.课前导航
雨滴、飘落的树叶、失手掉落的物体等，都是落体．大家由经验知道，若树叶和砖头从相同的高度同时落
下，砖头会先到达地面，这类事件不免让人们认为重量越大的物体下落越快．
但是，科学之所以为科学，在于它并不满足于经验．把硬币和羽毛放在一根玻璃管的底部，并抽去管里的
空气，然后把它倒竖起来，你会看到它们同时到达管的另一端，而并
程
【自主探究】
思考问题：
1．重的物体一定下落得快吗
?请举例说明?
猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
（实验小探
究）
取两枚相
它们从同
①从同一高
硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让 高度自由下落，观察下落快慢情况。 度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？
C．g值在地球上任何地方都一样大
D．g值在赤道处大于在北极处
2．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( ) A．铁钉比棉花团重
B．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比重力加速度小得多
D．铁钉的重力加速度比棉花团的大
3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是 ()
b．不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，的值不变，说明它们运动的情况相同．c．不断增大斜面倾角，得出的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大．d．伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况——小球自由下落，认为小球仍会保持匀变
速直线运动的性质．
③自由落体太快，当时用滴水计时无法解决，他想到利用斜面上物体的运动来“冲淡”重力． 伽利略对自由落体运动的研究， 创造了研究自然规律的科学方法——抽象思维、 数学推导和科学实验相结 合．这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端， 也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开．
究方法为后人所采用，创造了科学的奇迹．
2．伽利略的研究方法 从教材内容我们能感受到伽利略敢于向旧观念挑战的精神、 高超的推理能力、 运用数学工具的能力和利用 实验不断探索的精神．
(1)伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断．
(2)伽利略有克服困难的勇气．当时只有“快慢”之分，而他竟然在没有“速度”概念的条件下，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ到速度 的均匀增加，并建立速度的概念，再继续研究加速度．
2、
将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
结论：影响落体运动快慢的因素是
体下落快慢
阅读课本并回答：（1）自由落体运动有什么特点？
的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A．重的物体的g值大
B．同一地点,轻重物体的g值一样大
教师
高贤
学生姓名
凌佳仙
上课日期
2013-8-
学科
物理
年级
高一
授课时段
类型
知识讲解□： √ 例题讲解□:√
本人课时统计
第（ ）课时共（ ）课时
教学
内容
1．认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是
教学
初速度为零的匀加速直线运动．
2．能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．
目标
3．知道什么是自由落体的加速度，
知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同．
【学习重点】
教学重
自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程
．
难点
【学习难点】
能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析．
【知识链接】
1．物体 做匀变 速直 线运动 的位移 公式为， 速度 与时间 的关系 式为
2．应用电磁打点计时器或电火花计时器，研究自由落体运动，通过对纸带的分析和计算，测得当地的 重力加速度值，这是测定重力加速度的一种方法．
三、探讨伽利略的科学方法
1．伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来， 打开了近代科学的大门， 从前的 学者只注重思辨不重视实验． 尊重事实， 敢于质疑权威是创新的必备素质． 伽利略把自己的科学方法付诸应用， 成功地解决了自由落体运动的运动性质问题，其中有观察，有猜想，有实验，有逻辑(包括数学推演)．他的研
(3)伽利略提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说．(并考虑到是相对时间，还
是相对位移均匀变化的问题)
(4)伽利略用间接验证的方法得出自由落体运动是匀变速运动． ①运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x∝t2.
②理想斜面实验a．运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x∝t2，是匀变速直线运动．