人教版高中物理必修一 自由落体运动

总结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，是个特殊的匀变速直线运动。
速度与时间 位移与时间 速度与位移
匀变速直线运动
自由落体运动
v v0 at v0 = 0 v gt
x
v0t
1 2
at
2
a→g
h 1 gt2 2
v2 v02 2ax x→ h v2 2gh
特点
赤道
0°
广州
23°06′
9.780 9.788
最小
武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
30°33′ 31°12′ 35°43′ 39°56′ 40°40′ 55°45′ 90°
9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
最大
地球上某些地区的重力加速度
S1=2.10cm-1.30cm=0.80cm
2.10cm
2
S2=3.17cm-2.10cm=1.07cm S3=4.51cm-3.17cm=1.34cm
S2 3
3.17cm
S4=6.12cm-4.51cm=1.61cm
S3
4
4.51cm
△ S= S2-S1= S3-S2= S4-S3
5
S4
=1.07cm-0.80cm =1.34cm-1.07cm
方向： 竖直向下
三、自由落体运动规律：
v gt
v2 2gh
做一做：测反应时间
反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间.
自由落体运动的应用
测反应 时间
h
1 2
gt 2
t 2h g
人从发现情况到做 出反应所需的时间叫反应时间
做一做：测曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石 子自由落下，拍摄石子在空中的 照片如图。由于石子的运动，它 在照片上留下了一条模糊的径迹。
落体加速度,也叫重力加速度,用g 表示.
2、大小：一般取 g=9.8m/s2 ， 粗略计算可取 g=10m/s2 。 方向：竖直向下。
3、同一地点, g相同;不同地点,g不同。
g 的大小：g=9.8 m/ s2地球上不同地方g值不同。
标准值：g＝9.806 65 m/s2
地点
纬度
重力加速(m·s-2)
第二章 匀变速直线运动的研究
自由落体运动
不同轻重的物体，下落的快慢是否相同？
历史的争论
• 你不对
• 不信咱俩去 比萨斜塔做 实验
• 我说的对
• 去就去，谁怕 谁呀！
世界著名的比 萨斜塔实验证明
重的铁球和轻的 铁球下落快慢相同
结论: 物体下落快慢 与轻重无关
是什么原因使下落运动变得这么复杂？
演示一：钢球和纸片实验 演示二：钢球和纸团实验
=1.61cm-1.34cm =0.27cm
6.12cm
6
设 计 实 验 方 案（三） 用光电计时器
自由落体加速度
计数点 位置(cm) 位移(cm) ∆x (cm)
0
0 9.70 9.75
1
9.70 19.45
9.79
2
29.15 29.24 9.74
三个数基
3 本相等4 ，
可认为∆x 58.39是恒97量.37
结论:空气阻力是影响物体 下落快慢的主要因素。
两物体在无阻力情况下自 由下落会如何呢?
牛顿管实验
牛顿管实验
抽气后，就排除了 空气阻力 的影响
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【现象】抽气后，管中物体
同时落下，同时落到管底。
【结论】 在真空中，物体下落的运动情况完全 相同. 与物体的质量,形状,大小无关.
实验证明：如果忽略空气阻力，不同 物体，同时同地同一高度自由下落 运动的情况相同.
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，叫做自由落体运动
2.条件：
注意
(1)只受重力(而不受其他 实际上，如果空气
任何力，包括空气阻力) (2)从静止开始下落
自由落体运动
阻力的作用同重力相 比很小，可以忽略不 计，物体的下落也可 以看做自由落体运动
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一个物体从20m高的地方自由下落， 到达地面时的速度是多大？ 这个过程需 要多长时间？
解 析
小结：
一、自由落体运动 定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度 大小： 一般g可取9.8m/s2或10m/s2
到底是一种怎样的运动呢？
自由落体的运动性质
轨迹—— 直线 运动特征— 加速?
匀加速
怎样设 计 实 验 ?
自由落体运动是匀加速吗？如何判断？
设计实验 方 案（一） 用打点计时器
设 计 实 验 方 案（二） 用频闪照相
在匀变速直线运动中，
0
各个连续相等的时间里的位
移之差是个恒量
1.30cm
1
S1
随
纬
北极：
度
g = 9.832m/s2
升
高
，
莫斯科：
重
g = 9.816m/s2
力
加
速
北京：
度
g = 9.801m/s2
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大 。
赤道：
g = 9.780m/s2
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重力加速度的细微变化
1.纬度增加 g值增加 g极地>g赤道 2.同一纬度 高度增加 g值减小
g低>g高
你能尝试解释这个规律吗？ 尝试解释就是做出假设和猜想。
38.98
x
时间T
9.76 cm 0.1 s
加速度
9.76m/s2
结论：重物在连续相等时间内位移差△S相等，
自由下落的重物做匀加速直线运动
运动性质:
自由落体运动是初速度为零、加速度 一定的匀加速直线运动
三、自由落体加速度g(重力加速度)
1、定义：在同一地点,一切物体在做自由落
体运动中的加速度都相同,这个加速度叫自由
已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置 A 距石子 起落点的竖直距离约 2 m。怎样 估算这个照相机的曝光时间？
自由落体运动的应用
测高度
如何测量悬崖、峡谷的高度