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第二章
勻變速直線運動的研究
§2.4
自由落體運動
2020-2021新教材人教版物理（必修第一冊）
傳說中的比薩斜塔實驗
傳說中的比薩斜塔
思考問題：輕的物體與重的物體哪個下落的快？
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亞里士多德通過對觀察,直接得出結論:重的物體比輕的物體下落的快,即"重快輕慢"。由于他在學術界的崇高地位,且該結論符合生活經驗,這種論斷流傳了近2000年。
那事實是不是這樣呢？
邏輯的力量
v1=8
v2=4
v12>8
4伽利略認為：
重物與輕物應該下落得同樣快。
伽利略的邏輯推理
重物和輕物拴在一起
重物被輕物拖著而減慢，輕物被重物拖著而加快
總質量增加
速度小于重物單獨下落的速度
速度大于重物單獨下落的速度
兩個結論相互矛盾
伽利略認為只有一種可能：重物與輕物應該下落的同樣快。
伽利略的邏輯推理
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思考：那么無空氣的條件下，下落情況會怎樣呢？
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伽利略的邏輯推理
真空管中物體的下落
伽利略的邏輯推理
不同物體，下落的快慢是否相同？
下落物體
下落快的物體
紙片
粉筆
粉筆
一張紙片
相同紙片揉成紙團
紙團
一張紙片揉成紙團
半張相同紙片揉成紙團
一樣快
空氣阻力影響？
真空中，不同質量的物體下落的一樣快！
物體下落的快慢跟空氣阻力有關。
輕重不同的物體，只受重力（不受空氣阻力）時，下落的快慢相同。
一
.
自由落體運動
1.定義：
物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動
注意：在有空氣的空間里，如物體重力遠遠大于所受空氣阻力，此阻力可忽略不計，則物體下落的運動也可看作自由落體運動
2.特點：
（１）、物體只受重力作用?
（２）、物體由靜止開始下落
實驗：研究自由落體運動的規律
自由落體運動的運動性質
猜想：
軌跡——
運動特征——
加速?
勻加速
直線
初速度——
零
自由落體運動的運動性質
猜想：
初速度為零的勻加速直線運動。
如何驗證？
?
得出結論：
自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
二.
自由落體的運動規律
勻變速直線運動
速度公式
位移公式
位移速度公式
平均速度公式
自由落體運動
三.
自由落體加速度
在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體的加速度，也叫做重力加速度。用g
來表示。
方向：豎直向下
3.大小：與地理位置有關
低處大，高處小。兩極大，赤道小
注意：通常取g=9.8m/s2，
粗略計算時可取g=10m/s2。
重力加速度的數值
g
/(m/s2)
地點
緯度
重力加速度
赤道
00
9.780
廣州
23006’
9.788
武漢
30033’
9.794
上海
31012’
9.794
東京
35043’
9.798
北京
39056’
9.801
紐約
40040’
9.803
莫斯科
55045’
9.816
北極
900
9.832
【課本51頁練習與應用6】
制作一把“人的反應時間測量尺”。
如圖甲，A同學用兩個手指捏住直尺的準備，但手不碰到直尺。在A同學放開手指讓直尺下落時，B同學立刻捏住直尺。讀出B同學捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根據自由落體運動公式算出直尺下落的時間，就是B同學的反應時間。
利用這種方法，你能不能把下面刻度尺的長度刻度，直接標注為時間刻度，使它變為“人的反應時間測量尺”？請嘗試在下圖乙的長度刻度旁標注時間刻度。
處理：根據位移公式可計算出直尺下落的時間。
h
【例1】有A、B兩個小球，在不同高度上做自由落體運動，A球下落1
s后，B球開始下落，兩球同時落到地面。已知B球離地面高度為15m，問A球從多高處下落？g取10m/s2。
解：設A球下落的高度為hA,下落的時間為t,B球下落高度為hB,下落時間為t-1s,由自由落體運動規律可得：
hA=gt2/2
①
hB=g(t-1)2
②
將數據代入①
②聯立解得：hA=37.32m
所以A球從37.32m高處下落。
【例2】.
1991年5月11日《北京晚報》，報道了一位青年奮勇接住一個從15層高樓
窗口跌出的孩子的動人事跡。設每層樓高度是2
.8m，這位青年從他所在的地方沖到樓下所需要的時間1.3s，請你估計一下他要接住孩子，至多允許他有多長的反應時間？
解：已知樓高h=2.8m×14=39.2m，小孩下落所用時間
可根據h=1/2at2求出：
t
=
=
s
=2.8s
至多允許這位青年的反應時間是2.8s-1.3s=1.5s
C
一.
自由落體運動
物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動
二.自由落體運動的規律
1.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
2.
自由落體運動的加速度
a=g
3.自由落體運動運動規律—公式
{{
位移公式
速度公式
位移速度公式
}}
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課堂小結
謝謝聆聽

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