自由落體運動

1、知識點二知識點二理解教材新知理解教材新知把握熱點考向把握熱點考向應用創(chuàng)新演練應用創(chuàng)新演練知識點一知識點一考向一考向一考向二考向二隨堂基礎鞏固隨堂基礎鞏固課時跟蹤訓練課時跟蹤訓練第第二二章章勻勻變變速速直直線線運運動動的的研研究究第第 5 5、6 6節(jié)節(jié)自由自由落體落體運動運動伽利伽利略對略對自由自由落體落體運動運動的研的研究究知識知識點三點三知識知識點四點四 自學教材自學教材 1定義定義物體只在重力作用下從物體只在重力作用下從 開始下落的運動。開始下落的運動。2特點特點(1)運動特點：初速度等于運動特點：初速度等于 的勻加速直線運動。的勻加速直線運動。(2)受力特點：只受受力特點：只受 作用。

2、作用。靜止靜止零零重力重力 重點詮釋重點詮釋 1物體做自由落體運動的條件物體做自由落體運動的條件 (1)初速度為零；初速度為零； (2)除重力之外不受其他力的作用。除重力之外不受其他力的作用。 2自由落體運動是一種理想化模型自由落體運動是一種理想化模型 這種模型忽略了次要因素這種模型忽略了次要因素空氣阻力，突出了主要因空氣阻力，突出了主要因素素重力。在實際中，物體下落時由于受空氣阻力的作用，重力。在實際中，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運動，只有當空氣阻力遠小于重力時，物體并不做自由落體運動，只有當空氣阻力遠小于重力時，物體由靜止的下落才可看做自由落體運動，如在空氣中自由下落由

3、靜止的下落才可看做自由落體運動，如在空氣中自由下落的石塊可看做自由落體運動，空氣中羽毛的下落不能看做自的石塊可看做自由落體運動，空氣中羽毛的下落不能看做自由落體運動。由落體運動。 3自由落體運動的實質自由落體運動的實質 自由落體運動是初速度自由落體運動是初速度v00，加速度，加速度ag的勻加速的勻加速直線運動，它只是勻變速直線運動的特例。直線運動，它只是勻變速直線運動的特例。 特別提醒特別提醒物體在其他星球上也可以做自由落體物體在其他星球上也可以做自由落體運動，但同一物體在不同的星球上所受重力一般不同，運動，但同一物體在不同的星球上所受重力一般不同，所以下落時的加速度一般不同。所以下落時的加速

4、度一般不同。 1下列關于自由落體運動的說法中不正確的是下列關于自由落體運動的說法中不正確的是 ()A物體從靜止開始下落的運動叫自由落體運動物體從靜止開始下落的運動叫自由落體運動B物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自 由落體運動由落體運動C從靜止開始下落的樹葉，因受空氣阻力作用，不從靜止開始下落的樹葉，因受空氣阻力作用，不 能看成自由落體運動能看成自由落體運動D從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運 動影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運動動影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運動解析：解析：

5、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。通常情況下在空氣中自由下落的物體如果自由落體運動。通常情況下在空氣中自由下落的物體如果物體所受空氣阻力與其自身重力相比可以忽略，則可以認物體所受空氣阻力與其自身重力相比可以忽略，則可以認為做自由落體運動，若不能忽略則不叫自由落體運動。綜為做自由落體運動，若不能忽略則不叫自由落體運動。綜上所述，上所述，B、C、D 項正確。項正確。答案：答案：A 自學教材自學教材 1定義定義 在同一地點，一切物體自由下落的加速度都在同一地點，一切物體自由下落的加速度都 ，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫這個加速

6、度叫做自由落體加速度，也叫 。 2方向方向 豎直向下。豎直向下。相同相同重力加速度重力加速度 3大小大小 在地球上同一個地點，重力加速度的值固定在地球上同一個地點，重力加速度的值固定 ，但，但是在地球上不同的地點，重力加速度的值略有是在地球上不同的地點，重力加速度的值略有 。在一般。在一般計算中，可以取計算中，可以取g9.8 m/s2或或10 m/s2，如果沒有特殊說明，如果沒有特殊說明，都按都按g9.8 m/s2進行計算。進行計算。不變不變不同不同 重點詮釋重點詮釋 1對重力加速度的理解對重力加速度的理解 (1)產生原因：由于地球上的物體受到地球的吸引力而產產生原因：由于地球上的物體受到地球

7、的吸引力而產生的。生的。 (2)大?。号c地球上的位置及距地面的高度有關，在地球大?。号c地球上的位置及距地面的高度有關，在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，在赤道處重力加表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，在赤道處重力加速度最小，在兩極處重力加速度最大，但差別很小。在地面速度最小，在兩極處重力加速度最大，但差別很小。在地面上的同一地點，隨高度的增加，重力加速度減小，在一般的上的同一地點，隨高度的增加，重力加速度減小，在一般的高度內，可認為重力加速度的大小不變。高度內，可認為重力加速度的大小不變。 (3)方向：豎直向下。由于地球是一個球體，所以各處的方向：豎直向下。由于地球是一個球體，所

8、以各處的重力加速度的方向是不同的。重力加速度的方向是不同的。圖圖251 (3)滴水法：滴水法： 如圖如圖252所示，讓水滴自水所示，讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個盤，龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個盤，調節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下，調節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下，并調節(jié)到使第一滴水碰到盤的瞬間，并調節(jié)到使第一滴水碰到盤的瞬間，第二滴水正好從水龍頭口開始下落，并且能依次持續(xù)下去。第二滴水正好從水龍頭口開始下落，并且能依次持續(xù)下去。用刻度尺測出水龍頭口距盤面的高度用刻度尺測出水龍頭口距盤面的高度h，再測出每滴水下，再測出每滴水下落的時間落的時間T，其方法是：當聽到某一滴水滴落在盤上的，其

9、方法是：當聽到某一滴水滴落在盤上的圖圖2522關于自由落體運動的加速度關于自由落體運動的加速度g，下列說法正確的是，下列說法正確的是 ()A重的物體重的物體g值大值大B同一地點，輕、重不同物體的同一地點，輕、重不同物體的g值一樣大值一樣大Cg值在地球上任何地方都一樣大值在地球上任何地方都一樣大Dg值在赤道處大于北極處值在赤道處大于北極處解析：解析：同一地點的重力加速度一樣，但在不同地點的重力同一地點的重力加速度一樣，但在不同地點的重力加速度不一樣。它隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加速度不一樣。它隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減小。加而減小。答案：答案：B 自學教材自學教材 1基本規(guī)

10、律基本規(guī)律2推論推論 3關于自由落體運動的幾個比例關系式關于自由落體運動的幾個比例關系式 (1)第第1 s末，第末，第2 s末，第末，第3 s末，末，第，第n s末速度之末速度之比為比為v1 v2 v3 vn1 2 3 n； (2)前前1 s內，前內，前2 s內，前內，前3 s內，內，前，前n s內的位移之內的位移之比為比為h1 h2 h3 hn1 4 9 n2； 特別提醒特別提醒自由落體運動是一種特殊的勻變速直自由落體運動是一種特殊的勻變速直線運動，故勻變速直線運動的基本公式、推論對于自由線運動，故勻變速直線運動的基本公式、推論對于自由落體運動都是適用的，但加速度為重力加速度落體運動都是適用

11、的，但加速度為重力加速度g。3關于自由落體運動，下列說法中不正確的是關于自由落體運動，下列說法中不正確的是 ()A它是它是v00、ag豎直向下的勻加速直線運動豎直向下的勻加速直線運動B在開始連續(xù)的三個在開始連續(xù)的三個1 s內分別通過的位移之比是內分別通過的位移之比是1 3 5C在開始連續(xù)的三個在開始連續(xù)的三個1 s末的速度大小之比是末的速度大小之比是1 2 3D從開始運動起下落從開始運動起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所經歷的時所經歷的時間之比為間之比為1 2 3答案：答案：D 自學教材自學教材 1亞里士多德的觀點亞里士多德的觀點 物體下落的快慢是由它們的重量決定的，重的物體比物體下

12、落的快慢是由它們的重量決定的，重的物體比輕的物體下落得快。輕的物體下落得快。 2伽利略的觀點伽利略的觀點 重物與輕物下落得重物與輕物下落得 。 3伽利略的科學猜想與假說伽利略的科學猜想與假說 落體運動應該是一種最簡單的落體運動應該是一種最簡單的 運動，速度應該運動，速度應該是是 變化的。變化的。同樣快同樣快變速變速均勻均勻 4伽利略的理想斜面實驗伽利略的理想斜面實驗 讓小球從斜面上的不同位置由靜止?jié)L下，測出小球從不讓小球從斜面上的不同位置由靜止?jié)L下，測出小球從不同起點滾動的同起點滾動的 和和 。 (1)斜面傾角一定時，小球做斜面傾角一定時，小球做 運動。運動。 (2)改變小球的質量，只要傾角一

13、定，小球的加速度都改變小球的質量，只要傾角一定，小球的加速度都是相同的。是相同的。 (3)增大斜面傾角，小球的加速度增大斜面傾角，小球的加速度 。 (4)將斜面傾角外推到將斜面傾角外推到90時的情況時的情況小球自由下小球自由下落，認為小球仍會做落，認為小球仍會做 運動，從而得到了落體運動，從而得到了落體運動的規(guī)律。運動的規(guī)律。位移位移x所用的時間所用的時間t勻加速直線勻加速直線增大增大勻變速直線勻變速直線 重點詮釋重點詮釋 (1)伽利略研究自然規(guī)律的科學方法：把實驗和邏輯推伽利略研究自然規(guī)律的科學方法：把實驗和邏輯推理理(包括數學推演包括數學推演)和諧地結合起來。他給出了科學研究過程和諧地結合

14、起來。他給出了科學研究過程的基本要素：的基本要素： 對現象的一般觀察對現象的一般觀察提出假設提出假設運用邏輯得出推論運用邏輯得出推論通通過實驗對推論進行檢驗過實驗對推論進行檢驗對假說進行修正和推廣對假說進行修正和推廣 (2)伽利略對自由落體運動的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律伽利略對自由落體運動的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法的科學方法抽象思維、數學推導和科學實驗相結合，這抽象思維、數學推導和科學實驗相結合，這種方法到現在仍然是物理學乃至整個自然科學最基本的研究種方法到現在仍然是物理學乃至整個自然科學最基本的研究方法，它不但標志著物理學的真正開端，也有力地推進了人方法，它不但標志著物理學的真正開

15、端，也有力地推進了人類科學認識的發(fā)展，近代科學研究的大門從此打開。類科學認識的發(fā)展，近代科學研究的大門從此打開。4宇航員在月球上從同一高度同時由靜止釋放一塊石塊和宇航員在月球上從同一高度同時由靜止釋放一塊石塊和一張紙片，則下列說法正確的是一張紙片，則下列說法正確的是 ()A石塊落地用時少石塊落地用時少 B紙片落地用時少紙片落地用時少C石塊與紙片同時落地石塊與紙片同時落地 D無法比較無法比較解析：解析：月球表面沒有空氣，在月球上釋放物體，物體只受月球表面沒有空氣，在月球上釋放物體，物體只受月球的重力作用，不受空氣阻力，所以石塊與紙片同時月球的重力作用，不受空氣阻力，所以石塊與紙片同時落地。落地。

16、答案：答案：C 例例1離地離地500 m的空中自由落下一個小球，不計空氣的空中自由落下一個小球，不計空氣阻力，取阻力，取g10 m/s2，求：，求： (1)小球經過多長時間落到地面？小球經過多長時間落到地面？ (2)從開始落下的時刻起，小球在第從開始落下的時刻起，小球在第1 s內通過的位移；內通過的位移； (3)小球落地前最后小球落地前最后1 s內的位移。內的位移。 審題指導審題指導解答本題應把握以下兩點：解答本題應把握以下兩點： (1)應用勻加速直線運動的速度或位移公式求解。應用勻加速直線運動的速度或位移公式求解。 (2)最后最后1 s內的位移可采用多種方法求解，如應用位移公內的位移可采用多

17、種方法求解，如應用位移公式或平均速度公式等。式或平均速度公式等。答案答案(1)10 s(2)5 m(3)95 m 自由落體運動的初速度為自由落體運動的初速度為0，加速度為重力加速度，加速度為重力加速度g，勻變速直線運動的所有規(guī)律對其都適用，因此在應用時要勻變速直線運動的所有規(guī)律對其都適用，因此在應用時要根據條件選擇恰當的公式或推論，注意加速度是定值這一根據條件選擇恰當的公式或推論，注意加速度是定值這一條件。條件。 借題發(fā)揮借題發(fā)揮1為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下(不計不計空氣阻力空氣阻力)，測出下列哪個物理量不能算出樓房的高度，測出下列哪個

18、物理量不能算出樓房的高度 ()A石塊下落到地面的總時間石塊下落到地面的總時間B石塊經過樓上一個石塊經過樓上一個1.8 m高的窗戶所用的時間高的窗戶所用的時間C石塊落地前最后一秒的位移石塊落地前最后一秒的位移D石塊通過最后一米位移的時間石塊通過最后一米位移的時間答案：答案：B 例例2用滴水法可以測定重力加速度，用滴水法可以測定重力加速度，方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴到擋板上如圖使水一滴一滴斷續(xù)地滴到擋板上如圖253所示，仔細調節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到所示，仔細調節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一個水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一個

19、水滴剛好開始前一個水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一個水滴剛好開始下落。首先測量出水龍頭口離擋板的高度下落。首先測量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計時，再用秒表計時，計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數啟秒表開始計時，并數“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次，以后每聽到一聲水滴聲，依次數數“2,3”，一直數到，一直數到“n”時，按下秒表按鈕停止時，讀出秒時，按下秒表按鈕停止時，讀出秒表的示數為表的示數為t。圖圖253 (1)寫出用上述測量方法計算重力加速度寫出用上述測量方法計算重力加速度g的表達式：的表達式：g_； (2)為了減小誤差，改變?yōu)榱藴p小誤差，改變h的數值，測出多組數據，記錄在的數值，測出多組數據，記錄在表格中表格中(表中表中t是水滴從水龍頭口到是水滴從水龍頭口到A板所用的時間，即水滴在板所用的時間，即水滴在空中運動的時間空中運動的時間)，請在圖，請在圖254中所示的坐標紙上作出適當中所示的坐標紙上作出適當的圖像，并利用圖像求出重力加速度的