内容正文:
第四节 自由落体运动
[定位·学习目标]
1.通过学习自由落体及自由落体加速度的概念,理解其运动规律,并应用其解决实际问题,深化对匀变速直线运动的
认识.
2.通过体验近代物理学家对自由落体的探究,设计实验探究物理规律,学会交流与合作,认识实验的科学作用.
3.通过学习科学进步与发展的探索,体会实事求是的严谨的科学态度,体会科学研究方法的价值.
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突破·关键能力
检测·学习效果
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物理
一、自由落体运动
1.影响物体下落快慢的因素.
(1)古希腊学者亚里士多德曾认为重的物体下落快,轻的
物体下落慢.
(2)伽利略通过逻辑推理推断,重的物体 比轻的物体下落得快.
(3)物体下落快慢与物体的轻重 关.
不会
无
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2.自由落体运动.
(1)定义.
物体只在 作用下从 开始下落的运动,叫作自由落体运动.
(2)条件.
①只受 .②初速度v0= .
3.在有空气存在的空间里,如果 的作用较小,可以忽略不计,物体的下落可以看作自由落体运动.
重力
静止
重力
0
空气阻力
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二、自由落体运动的规律
1.自由落体运动的性质
自由落体运动是一种初速度为零的 直线运动.
2.自由落体加速度
(1)在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,方向总是 的,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫重力加速度,用符号 表示,它的大小可以用实验的方法来测定.
匀加速
相同
竖直向下
g
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(2)在地球不同的纬度,g的大小是不同的,赤道地区的g为9.780 m/s2,北京的g为9.801 m/s2.通常的计算可以把g取作9.8 m/s2,粗略计算可以把g取作 10 m/s2.
3.自由落体运动的速度公式和位移公式
(1)速度公式:vt= .
(2)位移公式:s= .
gt
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1.判断正误.
(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动.( )
(2)在同一地点,轻重不同的物体自由落体加速度一样大.
( )
(3)自由落体加速度的方向垂直于地面向下.( )
×
√
×
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2.一位观察者测出高台跳水者碰到水面前在空中下落了3.0 s.如果不考虑空气阻力,高台有多高?实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?
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物理
探究点一 对自由落体运动的理解
在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快;在抽掉
空气的玻璃管中,金属片和羽毛的下落快慢相同.
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(1)实验表明:只受重力的作用时,物体下落快慢有什么
规律?
答案:(1)相同.
(2)空气中物体的下落运动在什么条件下可看作自由落体运动?
答案:(2)初速度为零,忽略空气阻力.
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1.自由落体运动的条件
(1)运动条件:初速度为零.
(2)受力条件:只受重力.
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2.自由落体运动是一种理想化模型
(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要
因素——重力.实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用,
并不做自由落体运动.
(2)当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落运动
可看作自由落体运动.如在空气中石块的自由下落可看作自由落体运动,空气中羽毛的自由下落不能看作自由落体运动.
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√
[例1] 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体自由下落时的加速度大
B.雨滴下落的运动是自由落体运动
C.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同
D.从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动
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解析:在同一地点自由下落的物体的加速度相同;雨滴下落时受到的空气阻力不能忽略;从水平飞行的飞机上释放的物体不是从静止开始下落的,即初速度不为零.故选C.
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对自由落体运动认识的两点提醒
(1)物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动,
因为初速度不一定为零.
(2)物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但同一
物体在不同的星球上所受重力一般不同,所以物体下落时的加速度一般不同.
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[针对训练