自由落体运动第五节一、物体下落的运动是一种常见的运动同学们，你能举出些生活实例吗？思考1：轻重不同的物体，下落的快慢是否相同呢？结论：不一定相同！亚里士多德物体下落快慢由物体重力决定：即：物体越重下落越快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。研究方法：观察——思考（直觉）假设：重的物体下落得快V1V2V12伽利略(Galilei)(1564-1642)伽利略推理：比萨斜塔结论：两个铁球同时落地!（1）重量？（2）体积？（3）空气阻力？思考2：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慢相同吗？探究探究11：：牛顿管实验牛顿管实验探究2：月球实验结论：结论：轻重不同的物体，不受空气阻力，只受重力时，下轻重不同的物体，不受空气阻力，只受重力时，下落的快慢相同。落的快慢相同。1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。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。⑴v0=0⑵只受重力作用2.条件:备注：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？用打点计时器来研究自由落体运动纸带夹子重物021X134X2X3X4X5X656计数点距0点的距离(cm)相邻计数点的距离(cm)△X=Xn-Xn-1(cm)013.40X1=3.40X2-X1=0.3827.18X2=3.78X3-X2=0.38311.34X3=4.16X4-X3=0.39415.89X4=4.55X5-X4=0.37520.81X5=4.92结论：自由落体运动，是初速度为0的匀加速直线运动。(X2-X1)=(X3-X2)=(X4-X3)=(X5-X4)=aT2a=9.5m/s24.自由落体加速度被称为重力加速度，用字母g表示（1）定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。（2）方向：竖直向下（3）大小：通过多种方法用实验测定在地球上的不同地方g不同3.自由落体加速度一般取g=9.8m/s2粗略计算可以取g=10m/s2赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2随纬度升高，重力加速度增大→v＝gt→x=gt2/2→v2=2gx4.自由落体的运动的性质：初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。（1）速度与时间关系式v＝at（2）位移与时间关系式x=at2/2（3）位移与速度关系式v2=2ax做一做测定反应时间从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。例1.在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资，已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。（g=10m/s2)求:（1）直升飞机距离地面的高度.（2）第一包与第二包之间的距离.解:(1)2111xgt221104m80m212xxx35m2111xgt80m22221xgt45m2(2)第一包下落的高度：第二包下落的高度：第一、二包之间的距离：物体越重下落越快研究方法：观察——思考（直觉）研究方法：观察——实验（对比实验）——理性思维。亚里士多德伽利略伽利略假设：重的物体下落得快结论：重物与轻物应该下落得同样快?vvv1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。伽利略对自由落体运动的研究vt若v0＝0,且必有v00t1x1t1x2t1x33x15x1困难二：落体运动太快，无法准确测量时间突破：“冲淡”重力，使其加速度减小困难一：速度无法直接测量突破：间接验证xt2伽利略设计的斜面实验器材.过程实验结论：①_____________________②________________________________小球做匀加速运动同斜面，不同小球，加速度相同质量不同的小球从同一斜面下落，加速度相同；增大斜面倾角，加速度变大；倾角很大，接近落体运动→倾角90°,就是自由落体运动！对现象的一般观察提出假设运用逻辑得出结论实验验证修正推广伽利略的研究之路超越伽利略现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法：1.用“自由落体频闪照片”求加速度2.用打点计时器研究纸带求加速度3.其他方法（测速器等）一、自由落体运动物体只在重力作用下由静止开始下落的运动二、自由落体运动的规律1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2.自由落体运动的加速度a=g3.公式：.2,21,22ghvgthgtv===
