1、物體下落的運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)。物體下落的運(yùn)動(dòng)是一種常見的運(yùn)動(dòng)。雨滴的下落雨滴的下落蘋果的下落蘋果的下落傘兵的下落傘兵的下落G 學(xué)習(xí)包學(xué)習(xí)包自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)探究一：什么因素影響物體下落的快慢？探究一：什么因素影響物體下落的快慢？ 讓半張紙團(tuán)成的紙團(tuán)和一張展開的紙從同一高度讓半張紙團(tuán)成的紙團(tuán)和一張展開的紙從同一高度自由下落呢？自由下落呢？讓一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高讓一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高度自由下落，可以看到什么現(xiàn)象？度自由下落，可以看到什么現(xiàn)象？ 讓一張紙團(tuán)成的紙團(tuán)和一枚硬幣從同一高度自讓一張紙團(tuán)成的紙團(tuán)和一枚硬幣從同一高度自由下落呢？由下落呢？實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二

2、實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三原因：空氣阻力對(duì)下落快慢有影響。原因：空氣阻力對(duì)下落快慢有影響。亞里斯多德的觀點(diǎn)：重的物體下落快，輕的物體下落慢亞里斯多德的觀點(diǎn)：重的物體下落快，輕的物體下落慢伽利略的觀點(diǎn)：輕重不同的物體下落快慢相同伽利略的觀點(diǎn)：輕重不同的物體下落快慢相同 1993年年4月月11日，日，光明日光明日?qǐng)?bào)報(bào)以以比薩斜塔再試自由落體比薩斜塔再試自由落體為標(biāo)題報(bào)道：為標(biāo)題報(bào)道：4月月8日上午日上午10時(shí)，時(shí)，來自世界各地的一些科學(xué)家在比來自世界各地的一些科學(xué)家在比薩斜塔重復(fù)了薩斜塔重復(fù)了400年前加利略進(jìn)年前加利略進(jìn)行的著名的自由落體實(shí)驗(yàn)。他們行的著名的自由落體實(shí)驗(yàn)。他們以精密的自動(dòng)投卸儀器，將烏檀以精密

3、的自動(dòng)投卸儀器，將烏檀木、塑料及鋁等不同材料制成的木、塑料及鋁等不同材料制成的小球，從塔身小球，從塔身44米高處投下，米高處投下，取得了伽利略當(dāng)年認(rèn)定的結(jié)果，取得了伽利略當(dāng)年認(rèn)定的結(jié)果，所有小球同時(shí)以所有小球同時(shí)以同一速度同一速度落地。落地。 探究二：牛頓管實(shí)驗(yàn)探究二：牛頓管實(shí)驗(yàn) 把牛頓管里的空氣抽去，觀察鐵片和羽毛的下落的快慢。把牛頓管里的空氣抽去，觀察鐵片和羽毛的下落的快慢。現(xiàn)象：現(xiàn)象： 。結(jié)論：結(jié)論： 。抽氣后，就排除了抽氣后，就排除了 的影響的影響空氣空氣在真空中同時(shí)落地在真空中同時(shí)落地在真空中下落快慢與物體的重量無關(guān)在真空中下落快慢與物體的重量無關(guān)一、自由落體運(yùn)動(dòng)一、自由落體運(yùn)動(dòng)1、

4、定義：物體只受重力作用從靜止開始下落的運(yùn)、定義：物體只受重力作用從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。2、特點(diǎn)、特點(diǎn)（1）v0=0 （2）只受重力）只受重力 如果空氣阻力與物體所受的重力相比可以忽如果空氣阻力與物體所受的重力相比可以忽略不計(jì)，也可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)。略不計(jì)，也可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)。 自由落體運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)？它有怎樣自由落體運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)？它有怎樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？的運(yùn)動(dòng)規(guī)律呢？ 3、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。4、重力加速度、重力加速度g 大小：大小：g=9.8m/s2，方向：豎直向下，方向：豎直向下 地球上不同地方重力加速

5、度的值大小略有不同，一般地球上不同地方重力加速度的值大小略有不同，一般隨著緯度的增大而增大，赤道處重力加速度隨著緯度的增大而增大，赤道處重力加速度g值較小，兩值較小，兩極極g值較大。值較大。地點(diǎn)地點(diǎn)緯度緯度重力加速重力加速(ms-2)特點(diǎn)特點(diǎn)赤道赤道09.780 廣州廣州23069.788武漢武漢30339.794上海上海31129.794東京東京35439.798北京北京39569.801紐約紐約40409.803 莫斯科莫斯科55459.816 北極北極909.832最小最小 最大最大下圖中哪個(gè)物體下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)？下圖中哪個(gè)物體下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)？雨滴的下落雨滴的下落蘋果的

6、下落蘋果的下落傘兵的下落傘兵的下落5、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、運(yùn)動(dòng)規(guī)律gtvt221gth ghvt22tvht21vgt v/ms-1t/s0vt129.819.6例例1（多選）對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（多選）對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ） A.在在1s內(nèi)、內(nèi)、2s內(nèi)、內(nèi)、3s內(nèi)內(nèi)的位移之比是的位移之比是1 3 5 B.在第在第1s內(nèi)、第內(nèi)、第2s內(nèi)、第內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是內(nèi)的平均速度之比是1 3 5 C.在在1s末、末、2s末、末、3s末的速度之比是末的速度之比是1 3 5 D.在相鄰兩個(gè)在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是內(nèi)的位移之差都是9.8m例例2：一個(gè)物體從某一高度做自由落

7、體運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng), 已知它第一秒內(nèi)已知它第一秒內(nèi)的位移恰為它最后一秒內(nèi)位移的一半。的位移恰為它最后一秒內(nèi)位移的一半。 求：物體的落地求：物體的落地時(shí)間和落地速度。時(shí)間和落地速度。 （g取取10m/s2） 1.5s, 15m/s二、伽利略對(duì)探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究二、伽利略對(duì)探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究1、提出假設(shè)、提出假設(shè)：他：他設(shè)想設(shè)想，最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間應(yīng)該是均勻變化，最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間應(yīng)該是均勻變化的，他把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。而的，他把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)。而自由落體運(yùn)動(dòng)就是勻變速運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)就是勻變速運(yùn)動(dòng)。2、數(shù)學(xué)推理：、數(shù)學(xué)推理

8、：伽利略應(yīng)用數(shù)學(xué)推理得出結(jié)論：初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)的伽利略應(yīng)用數(shù)學(xué)推理得出結(jié)論：初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)的物體通過的位移與所用時(shí)間的平方成正比，即物體通過的位移與所用時(shí)間的平方成正比，即st2。只要驗(yàn)證落體的。只要驗(yàn)證落體的是否是否s與與t2成正比，就可判斷落體是否在做初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)。成正比，就可判斷落體是否在做初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)。3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：由于落體下落的時(shí)間太短，伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)巧妙地由于落體下落的時(shí)間太短，伽利略利用斜面實(shí)驗(yàn)巧妙地“沖淡沖淡”了重力，了重力，讓一個(gè)銅球從阻力很小的斜面上滾下，讓一個(gè)銅球從阻力很小的斜面上滾下，使時(shí)間容易使時(shí)間容易測(cè)量。測(cè)量。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)

9、果表明，光滑斜面的傾角保持不變，從不同位置大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光滑斜面的傾角保持不變，從不同位置讓小球滾下，小球通過的位移跟所用時(shí)間的平方之比是不變的，即讓小球滾下，小球通過的位移跟所用時(shí)間的平方之比是不變的，即s/t2 =恒量恒量 。由此證明了小球沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。換用。由此證明了小球沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。換用不同的小球重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，位移跟所用時(shí)間平方的比值仍不變。不斷不同的小球重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，位移跟所用時(shí)間平方的比值仍不變。不斷增大斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得出的比值也增大，這說明小球做增大斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得出的比值也增大，這說明小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨斜

10、面傾角增大而增大。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨斜面傾角增大而增大。4、合、合理外推理外推：他把實(shí)驗(yàn)結(jié)論外推到斜面傾角增大到：他把實(shí)驗(yàn)結(jié)論外推到斜面傾角增大到90的情的情況，這時(shí)小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，伽利略認(rèn)為，小球仍然況，這時(shí)小球?qū)⒆鲎杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，伽利略認(rèn)為，小球仍然會(huì)保持勻變速運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，而且不同質(zhì)量的小球加速度是會(huì)保持勻變速運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，而且不同質(zhì)量的小球加速度是相同的，有一定的值。這種從斜面運(yùn)動(dòng)外推到自由落體運(yùn)相同的，有一定的值。這種從斜面運(yùn)動(dòng)外推到自由落體運(yùn)動(dòng)（限于當(dāng)時(shí)測(cè)量技術(shù)的水平）是很巧妙的。動(dòng)（限于當(dāng)時(shí)測(cè)量技術(shù)的水平）是很巧妙的。 現(xiàn)代物理研究中也常用現(xiàn)代物理研究中也常用外推法外推法，

11、但用這種方法得出的，但用這種方法得出的結(jié)論都要經(jīng)過物理實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證才能得到承認(rèn)。結(jié)論都要經(jīng)過物理實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證才能得到承認(rèn)。一、自由落體運(yùn)動(dòng)一、自由落體運(yùn)動(dòng)1、定義：物體只受重力作用從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。、定義：物體只受重力作用從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。2、特點(diǎn)、特點(diǎn)（1）v0=0 （2）只受重力）只受重力 如果空氣阻力與物體所受的重力相比可以如果空氣阻力與物體所受的重力相比可以忽略不計(jì)忽略不計(jì)，物體的下落，物體的下落也可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)。也可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)。3、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。4、重力加速度、重力加速度g 大小：大小：g=

12、9.8m/s2，方向：豎直向下，方向：豎直向下 地球上不同地方重力加速度的值大小略有不同，一般隨著緯度的地球上不同地方重力加速度的值大小略有不同，一般隨著緯度的增大而增大，赤道處重力加速度增大而增大，赤道處重力加速度g值較小，兩極值較小，兩極g值較大。值較大。5、運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律gtvt221gth ghvt22tvht21v/ms-1t/s0vt 129.819.6二、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究二、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的研究 觀察觀察 推理推理 驗(yàn)證驗(yàn)證 （外推法）（外推法）自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用例例1：如圖所示，高為如圖所示，高為h=3.2m的屋檐上每隔相同的的屋檐上

13、每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水，當(dāng)?shù)跁r(shí)間間隔滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，第滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好到達(dá)地面，問：（滴剛好到達(dá)地面，問：（g取取10 m/s2）（1）滴水的時(shí)間間隔是多少？）滴水的時(shí)間間隔是多少？（2）第）第3滴與第滴與第2滴的距離為多少？滴的距離為多少？自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用例例2：一水滴從屋檐落下，在通過屋檐下高度為一水滴從屋檐落下，在通過屋檐下高度為2m的窗子時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間是的窗子時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間是0.16s，問：，問： （g取取10m/s2 ）（1）窗子的上邊緣離屋檐多高？窗子的上邊緣離屋檐多高？（2）若窗臺(tái)離地面）若窗臺(tái)離地面7m，求水滴落到地面時(shí)的速度，

14、求水滴落到地面時(shí)的速度。例例3：如圖所示，如圖所示，A、B兩球用長(zhǎng)為兩球用長(zhǎng)為1m的繩子相連，的繩子相連，用手拿著用手拿著A球時(shí)，球時(shí)，B球離開地面的距離為球離開地面的距離為h，釋放，釋放A球后，兩球落地的時(shí)間差球后，兩球落地的時(shí)間差t=0.2s，g=10m/s，求，求h。（不計(jì)空氣阻力）。（不計(jì)空氣阻力）自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用例例4：把一條鐵鏈的一端提起到把一條鐵鏈的一端提起到O點(diǎn)，另一端自然下點(diǎn)，另一端自然下垂，放手后鐵鏈做自由落體運(yùn)動(dòng)，該鐵鏈通過垂，放手后鐵鏈做自由落體運(yùn)動(dòng)，該鐵鏈通過O點(diǎn)下方點(diǎn)下方3.2m處的處的A點(diǎn)所用時(shí)間為點(diǎn)所用時(shí)間為0.5s，求：鐵鏈，求：鐵鏈的長(zhǎng)度

15、。的長(zhǎng)度。 （g取取10m/s2 ）自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用例例5：A球從塔頂自由落下，當(dāng)落下球從塔頂自由落下，當(dāng)落下5m時(shí)，時(shí)，B球從距球從距塔頂塔頂25m處開始自由落下，結(jié)果兩球同時(shí)落地。處開始自由落下，結(jié)果兩球同時(shí)落地。求：塔的高度。求：塔的高度。 （g取取10m/s2 ）45m 自由落體規(guī)律的應(yīng)用自由落體規(guī)律的應(yīng)用例例6：一物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，在下落過程中一物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，在下落過程中先后經(jīng)過先后經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，通過三點(diǎn)，通過AB的時(shí)間與的時(shí)間與通過通過BC的時(shí)間相等，的時(shí)間相等，AB23m，BC33m。則通過。則通過AB段所需時(shí)間為段所需時(shí)間為_秒，秒，物體開始下落處離物體開始下落處離A點(diǎn)的高度為點(diǎn)的高度為_米米，經(jīng)過，經(jīng)過A點(diǎn)的速度為點(diǎn)的速度為_米米/秒。秒。 （g取取10m/s2 ）例例3：從：從125m的高處每隔相同時(shí)間落下一小水滴，的高處每隔相同時(shí)間落下一小水滴，空氣阻力不計(jì)。當(dāng)?shù)诳諝庾枇Σ挥?jì)。當(dāng)?shù)?滴水滴落地時(shí)，第滴水滴落地時(shí)，第11滴水滴水滴剛開始下落。（滴剛開始下落。（g=10m/s2）求：）求：（1）相鄰兩水滴間隔的時(shí)間。）相鄰兩水滴間隔的時(shí)間。（2）第）第3滴和第滴和第5滴水滴之間的距離是多少？滴水滴之間的距離是多少？0.5s, 3