自由落体运动
什么叫匀变速直线运动？ 1、直线运动：位移不均匀变化。 2、速度均匀变化（增加或减少）
即加速度恒定不变
加速度大小恒定不变 加速度方向恒定不变
物体下落的运动是一种常见的运动。
问题：什么因素影响物体下落的快慢呢？
1.研究对象本身的特点 2.研究对象所在空间的情况
1．研究对象本身的特点 问题1：质量的影响？
s
问题：是不是必须从第一个点开始呢？
方案三：利用v—t图象验证。
0 1
2 24.63 3 34.44 4
5 44.30
4.92 14.80
列表计算：vn
xn
xn1 2T
54.13
6
单位：cm
位置 t/s v/m.s-1
0
1
2
3
4
5
0
0.1
0.2
0.3 0.4 0.5
0 0.986 1.972 2.954 3.937 4.921
O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t / s
实验：记录自由落体运动的轨迹
• 器材：打点计时器、铁架台、重锤、纸带
步骤： 1.装好打点计时器； 2.将纸带一端穿过打点计时器的限位孔，另 一端夹在重锤中，同时将纸带拉至最高端； 3.两人配合（或一人左右手协调），再打开 电源的同时，释放纸带； 4.立刻关闭电源。
电磁打点计时器 （或者电火花计 时器）
纸带分析
定量探究方案的选择
实施过程： ① 猜想：自由落体是初速度为零的加速直线运动。 （思考：是否是初速度为零的匀加速直线运动呢？） ② 若是初速度为零的匀加速直线运动则应满足：
规律一：初速度为零的匀加速直线运动的位移与时 间的平方成正比。 规律二：任意相邻相等时间间隔内的位移之差是一
方案三：利用v—t图象验证。
位置
0
t/s
0
v/m.s-1
0
v /(m s1)
5
4 3
2 1
1 0.1 0.986
2 0.2 1.972
3 0.3 2.954
4 0.4 3.937
5 0.5 4.921
图象满足：v kt
所以自由落体为初速度为零的 匀加速直线运动!
加速度为：
a k 9.8m / s2
小实验1:一个数学作业本和一张纸谁下落得快? 数学作业本，下落的快
小实验2:两张纸和一张纸揉成的纸团呢？ 一张纸揉成的纸团，下落的快
小实验3:一张纸和一张纸揉成的纸团呢？ 一张纸揉成的纸团，下落的快
结论：下落的快慢与质量无关。
探究2：体积的影响？
小实验4:一元硬币和同样体积的硬纸壳下落快慢如何？？ 硬币下落的快
频闪仪
纸带分析
频闪照片 分析
设计实验方案
下图中的圆柱做自由落体运动，用一个匀速率 转动的电动带动固定在电动机上的铅笔就可以在圆 柱上画出一些小线段，线段之间即为等时间隔。
测量速度 和高度
研究自由落体运动的常见实验装置
落球法重力加 速度测定仪（主要 器材包括光电门和 计时器）
测量速度和高度
本节课使用的实验装置
4.92 14.80
54.13
6
单位：cm
计算：
xⅡ xⅠ 9.88cm , xⅢ xⅡ 9.83cm , xⅣ xⅢ 9.81cm xⅤ xⅣ 9.86cm, xⅥ xⅤ 9.83cm
, xN xN 1 9.8cm
问题：是不是必须从第一个点开始呢？
3.方案三：利用v—t图象验证。
0 1
2 24.63 3 34.44 4
5 44.30
4.92 14.80
列表计算：vn
xn
xn1 2T
位置
0
1
2
3
t/s
0
0.1
0.2
0.3
v/m.s-1
0
54.13
4 0.46Leabharlann 单位：cm5 0.5
v1
xⅠ xⅡ 2T
（4.92
14.80）10 2 2 0.1
m/
s
0.986 m /
三. 自由落体运动的加速度（重力加速度）
（1）同一地点不同高度，
同一地点不同高度的重力加速度的大致数值
高度（R地） 0 1 2 3 4 5 6
重力加速度的值（m/s2） 9.80 2.45 1.09 0.61 0.40 0.27 0.20
结论：下落的快慢与体积无关。
问题3：具体形状的影响？
小实验4:两只形状不同的弹簧同时由静止释放？
同时落地
结论：下落的快慢与具体形状无关。
2.研究对象所在空间的情况
空气阻力的影响？
探究：牛顿管实验：无空气影响时，物体下 落的快慢？
抽气后，就减小了
空气阻的力影响
注意：观察实验 得出结论
现象： 在真空中接近同时落地 。 结论： 在真空中下落快慢与空气阻力有关 。
如果空气阻力的作用相对重力较小，就可以忽略。这样 物体下落的运动就可以近似看做自由落体运动。以后就把 在地球表面的落体运动按照自由落体运动的规律进行处理。
二、定量探究自由落体运动的性质
运动性质
初速度为零 加速直线运动
？ 匀加速直线运动
加速度变化的加速直线运动
研究自由落体运动的常见实验装置
电磁打点计时器 （或者电火花计 时器）
彻底消除空气阻力的影响
美国的登月宇航员 在月球上的下落物体实 验
结论：物体下落的快慢确实就是由 于空气阻力的影响，而与其他因素 无关。
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
2.特点
运动学特点：v0= 0 动力学特点：只受重力
3.运动轨迹：直线
注意：(由精确到近似)
猜时间：0.02s还 是0.04s？
AB C
纸带分析续 此处的位移如何？5.8mm或 1.9+5.8mm？
猜s/t2是什么物理 量？
D
E
F
单位:mm
1.9 5.8 9.6
13.6
17.3
运动时间 运动位移 x/t2的数值 x/t2的单位
t/s
x/mm
0－1 0.02 0－2 0.04 0－3 0.06 0－4 0.08 0－5 0.10
个常数，即：x N x N 1 aT 2
规律三：v—t图像应该是过原点的直线。
1.方案一：利用
x
1 2
at2
探究 2x/t2 =常量或者探究 x/t2 =常量。
纸带分析
以下为打点计时器记录的纸带
AB C
D
E
F
单位:mm
1.9 5.8 9.6
13.6
17.3
如何通过纸带分析来得到自由落体运动的 规律呢?
0.19 475 cm/s2 0.77 481 cm/s2 1.76 489 cm/s2 3.12 488 cm/s2 4.85 485 cm/s2
问题：是不是必须从第一个点开始呢？
2.方案二：利用 x N x N 1 aT 2 探究。
0 1
2 24.63 3 34.44 4
5 44.30