第八节自由落体运动

姚燕峰，2000/10/30

一.教学目的：（1）认识自由落体运动的特点

(2 ) 掌握自由落体运动的规律

二．重点与难点：

重点：掌握自由落体运动的规律。

难点：规律的应用。

三．教学过程：

（一）物体的下落运动的研究：

下落运动是一种非常常见的运动，手中粉笔的下落，挂在绳上的小球，在剪断绳子后的运动都是下落运动。

通过两个实验的对比研究物体的下落运动。

[实验1]硬币与纸片从同一高度由静止同时开始下落，观察到硬币下落得比纸片快。

[实验2]把同一纸片团成团，再让它与硬币从同一高度同时下落。观察到硬币与纸团几乎同时落地。

在两次实验中纸的质量没有发生改变，改变的只是它们的形状，让同学分析为什么会发生如上现象。

最终得出：物体下落运动中不但受到重力的作用，而且受到空气阻力的作用，空气阻力对纸片的影响最大，所以纸片下落的比较慢，那么如果没有空气阻力的作用，也就是在真空中不同物体的下落快慢是否一样？下面再做两个实验。

[实验3]牛顿管中的小铁皮与轻鸡毛在有空气的情况下先后落到管底。

[实验4] 牛顿管中的小铁皮与轻鸡毛在真空的情况下同时落到管底。

结论：在真空中，也就是物体只受到重力作用做下落运动，不同物体的下落快慢是一样的。

现实生活中，铁球、石头、硬币等的下落运动，虽然受到空气阻力，但是可以忽略的，我们把物体只在重力的作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。

（二）自由落体运动

1.定义：物体只在重力的作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。

2.自由落体运动的性质：通过闪光照片的研究得出自由落体运动是一种初速为零的匀加速运动。[附：闪光照片课件] ..\..\My Documents\网上教案\自由落体---闪光照片.exe

(1)是初速度为零的匀加速运动

(2)自由落体的加速度叫重力加速度。一般用g表示。

1)在同一地点一切物体在自由落体中的加速度都相同。

①g=9.8m/s² 粗略的计算中：g=10m/s²

②方向：竖直向下。

2)在不同的地点自由落体中的加速度是有微小的差别

赤道：g=9.780m/s²在北京： g=9.801m/s²

在北极： g=9.832m/s²

总之：重力加速度随着纬度的增加而增加。

(3)自由落体运动的规律（选竖直向下方向为正）

V_t=gt ------------(1) h=gt²/2---------(2)

其它适用于匀加速直线运动的规律都适用于自由落体运动。

3.应用：

例1. 甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一地点在同一高度处同时下落做自由落体运动则下列说法中正确的是（）

A.甲比乙先着地 B. 甲比乙的加速度大

C. 甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地

例2. 从离地500m的空中一个小球做自由落体运动，取g=10m/s²,求：

（1)经过多少时间落到地面？

（2)(2)落下一半时间的速度是多少？

例3.一个小球从塔顶做自由落体运动，最后1s内落下的距离是塔高的16/25,求塔高。（g取10m / s² )

例4.物体从高处自由下落，通过1.75m高的窗户所需的时间为0.1s，物体从窗底落到地面所需的时间为0.2s,则物体是从多高处下落的？（不计空气阻力，g=10 m/s²)

小实验：测定自己的反应时间。取木尺一把，让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放手时，另一同学立即握住木尺。测出木尺降落的高度，根据自由落体运动的知识，可以算出反应时间。