内容正文:
4 自由落体运动
[定位·学习目标]
1.通过自由落体运动的学习,掌握其运动的规律,形成自由落体运动的物理观念。
2.通过学习自由落体运动加速度的测定,掌握科学思维的方法。
3.通过自由落体运动的规律的应用,培养探究实际问题的科学态度,增强运动规律服务生产生活的意识。
探究·必备知识
突破·关键能力
提升·核心素养
检测·学习效果
探究·必备知识
物理
1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢跟它的 有关,重的物体下落得快。这一论断符合人们的常识。
2.伽利略的观点:重的物体与轻的物体应该下落得
。伽利略通过逻辑推理,并用实验得到证实。
知识点一 自由落体运动
轻重
同样快
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3.自由落体运动
(1)定义:物体只在 作用下从 开始下落的运动。
(2)特点。
①运动特点:初速度为0的匀加速直线运动。
②受力特点:只受 作用。
重力
静止
重力
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[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)重的物体总是比轻的物体下落得快。( )
(2)轻重不同的物体同时由静止释放后下落快慢不同是因为空气的影响。( )
(3)由静止释放的物体一定做自由落体运动。( )
(4)物体只在重力作用下竖直向下的运动不一定是自由落体运动。( )
×
√
×
√
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知识点二 自由落体加速度
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作 ,通常用g表示。
2.方向: 。
3.大小:在地球表面不同的地方,g的大小一般是 ,一般计算中g取 m/s2或10 m/s2。
相同
重力加速度
竖直向下
不同的
9.8
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4.运动性质:自由落体运动是初速度v0=0、加速度a=g的
运动。
5.自由落体的速度、位移与时间的关系式:v= ,
x= 。
匀加速直线
gt
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[判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)物体越重,重力加速度越大,下落得越快。( )
(2)伽利略的理想斜面实验是通过“合理外推”得出自由落体运动规律的。( )
(3)重力加速度的方向总是垂直地面向下。( )
(4)所有做自由落体运动的物体相等时间内速度的变化一定相等。( )
×
√
×
√
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物理
要点一 对自由落体运动的理解
如图,在装有空气的玻璃管中,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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探究:(1)实验说明了什么问题?
答案:(1)空气是影响不同物体下落快慢的原因。
(2)日常生活中也会看到不同物体由静止释放后下落快慢相同的情况,如何解释?
答案:(2)空气阻力的影响非常小,可以忽略不计。
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1.自由落体运动的条件
(1)初速度为零。
(2)除重力之外不受其他力的作用。
2.对自由落体运动的理解
(1)忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力。
(2)当空气阻力的影响很小时,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。
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3.对自由落体加速度的认识
(1)产生原因:物体受到地球的吸引力而产生。
(2)大小:与在地球上的纬度以及距地面的高度有关。
与纬度
的关系 在地球表面,重力加速度随纬度的增加而增大,赤道处最小,两极处最大,但差别不大
与高度
的关系 在地面上的同一地点,重力加速度随高度的增加而减小。但在不大的高度内可认为大小不变
大小 通常情况下g取9.8 m/s2或g取10 m/s2
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(3)方向。
①竖直向下,而不是垂直向下,也不一定指向地球球心。
②由于地球是球体,各处重力加速度的方向并不相同。
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[例1] 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.做自由落体运动的物体不受任何外力
B.只在重力作用下的竖直下落运动不一定是自由落体
运动
C.雨滴