实例：自由落体运动

1、第第3节节 自由落体运动自由落体运动亚里士多德亚里士多德物体下落快慢由物体轻重决定物体下落快慢由物体轻重决定即即：物体越：物体越重重 下落越下落越快快 世界古代史上最伟大的哲学家、科学家世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。被称为百科全书式的学者和教育家。被称为百科全书式的学者。研究方法：观察研究方法：观察思考思考（直觉）（直觉）重的物体会重的物体会下落得快一些。下落得快一些。老亚，你错了！老亚，你错了！亚里斯多德亚里斯多德伽利略伽利略亚里士多德和伽利略的不同观点：探究过程一自由落体运动问题：问题：重物体比轻物体下落快吗重物体比轻物体下落快吗? ?不同物体从同一高度下落到地面的时不同物体

2、从同一高度下落到地面的时间比较间比较: :1、石头和纸片比较、石头和纸片比较2、石头和纸团比较、石头和纸团比较3、纸片和纸团比较、纸片和纸团比较4、两张纸片重叠和纸团、两张纸片重叠和纸团结论：结论：1、 2、重的物体下降、重的物体下降的快。的快。3、体积小的物体下降得快。、体积小的物体下降得快。4、轻的物体下降得快。、轻的物体下降得快。实验结果与亚里士多德的论断相矛盾实验结果与亚里士多德的论断相矛盾l答案：答案：由于空气阻力的作用，导致以上由于空气阻力的作用，导致以上 结果。结果。l设想：设想：如果空气阻力一样，没有空气阻如果空气阻力一样，没有空气阻力或者空气阻力很小，那么会有怎么样力或者空气

3、阻力很小，那么会有怎么样的结果呢？的结果呢？l问题：问题：是什么原因导致落地时间的不同？是什么原因导致落地时间的不同？世界著名的比世界著名的比萨斜塔实验证萨斜塔实验证明：明：同样大小同样大小的铁球，的铁球，重的重的铁球和轻的铁铁球和轻的铁球下落快慢相球下落快慢相同同提出新的猜想 影响落体运动快慢的因素可能 与空气阻力有关牛顿管实验牛顿管实验1、管内空气抽空、管内空气抽空结论：轻重物体下落一样快结论：轻重物体下落一样快2、管内充有空气、管内充有空气结论：重的物体比轻的物结论：重的物体比轻的物体下落的快体下落的快 19711971年，阿波罗飞船登上年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地无大气

4、的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。同时落到月球表面。轻重不同的物体在没有空气阻力时下落一样快轻重不同的物体在没有空气阻力时下落一样快阿波罗登月实验阿波罗登月实验结论结论1：忽略空气阻力，轻重不同的物体下落快慢忽略空气阻力，轻重不同的物体下落快慢是是 的。的。结论结论2：影响物体下落快慢的因素是影响物体下落快慢的因素是 。空气阻力空气阻力 相相 同同如果物体只受如果物体只受重力重力作用作用(空气阻力可忽空气阻力可忽略不计时略不计时)，在同

5、一高度同时静止释放，在同一高度同时静止释放不同物体不同物体,它们下落的快慢应该相同，它们下落的快慢应该相同，而而与物体轻重无关与物体轻重无关一、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，叫做自由落体运动同一地点，同一高度同时自由下落的不同一地点，同一高度同时自由下落的不同物体，同时到达地面同物体，同时到达地面 条件：只受重力；初速度为条件：只受重力；初速度为0或者或者 重力远远大重力远远大n讨论：石头和树叶同样受到空气阻力的作用，讨论：石头和树叶同样受到空气阻力的作用， 为什么偏偏是树叶比较慢为什么偏偏是树叶比较慢 ？ 有降落伞和没降落伞往下跳时同样受到空气阻力，有降落伞和没

6、降落伞往下跳时同样受到空气阻力，这时为什么偏偏是带上降落伞时比较慢？这时为什么偏偏是带上降落伞时比较慢？结论：空气阻力对不同的物体的影响不一样，影响的大小结论：空气阻力对不同的物体的影响不一样，影响的大小与物体所受阻力大小和重力大小的比值有关与物体所受阻力大小和重力大小的比值有关n生活中的近似自由落体运动生活中的近似自由落体运动石头下落？石头下落？树叶飘落？树叶飘落？羽毛下落？羽毛下落？铁球下落？铁球下落？生活中能看作自由落体运动的生活中能看作自由落体运动的条件条件：在有空气的空间里，在有空气的空间里，如物体重力如物体重力远远大于远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则所受空气阻力，此阻力可

7、忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动。物体下落的运动也可看作自由落体运动。探究过程二运动性质检验猜想检验猜想打点计时器打点计时器纸带纸带夹子夹子重物重物实验实验: : 用打点计时器研究自由落体运动的性质用打点计时器研究自由落体运动的性质实验装置实验装置数据处理数据处理A(0cm)B(0.8cm)C(3.2cm)D(7.1cm)E(12.5cm)F(19.6cm)G(28.3cm)位置ABCDEFG时间t/s00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24V/（ms-1）/0.40 0.79 1.16 1.56 1.98/0.40.81.21.62.02.4t/sv/(m.

8、s-1)00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24B BC CD DE EF F实验结果物体做初速度为零的匀加速直线运动物体做初速度为零的匀加速直线运动二、自由落体加速度二、自由落体加速度 1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度自由落体加速度，也叫做也叫做重力加速度重力加速度，通常用通常用g表示。表示。 2.重力加速度是重力加速度是矢量矢量，方向：方向：它的方向总是它的方向总是竖直向下竖直向下的，与重力方的，与重力方向相同。向相同。大小：大小：通常取通常取g=9.8m/s2,近似计算时可取近似计算时可取g=10m/s2。赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2重力加速度随纬度升高而增大。莫斯科：g=9.816m/s2随离地高度增加而减小随离地高度增加而减小V=V0+atV - V0 =2aS2 22 2S=V0t+ at2 22 21 1匀变速直线运动匀变速直线运动自由落体自由落体运动运动gggV= gtV = 2gh2 2h= gt2 22 21 1hh脑筋急转弯？ 一只熊从20m高处掉下，落地时间为