第2章 第5节 自由落体运动（Word教参）-【优化指导】2026-2027学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第5节　自由落体运动

[对应学生用书P55]

一、自由落体运动

1．定义：只在重力作用下，物体由静止开始下落的运动。

2．物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的影响很小而可以忽略的情况下，且下落高度不是很大。

二、伽利略对落体运动规律的探究

1．问题提出

推翻亚里士多德的观点，找出落体运动具体遵循的规律。

2．提出猜想

物体下落的过程是一个速度随时间均匀增大的过程，其速度与时间成正比，即v∝t。

基于v∝t的假设，得出x∝t2的推论。

3．实验验证

让小球从阻力很小、倾角为α的斜槽上滚下，每一个由静止开始滚下的小球到每个相等的时间间隔末，运动的距离之比为1∶4∶9∶16…，证实了x∝t2，即v∝t。

4．合理外推

当斜面的倾角逐渐加大直到90°，小球就成为落体运动，小球的运动仍应当满足下落距离与时间的平方成正比的关系。

三、自由落体运动的规律

1．自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为零，加速度a恒定的匀加速直线运动。

2．速度、位移与时间的关系式：v＝at，x＝at2。

四、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相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。

2．方向：竖直向下。

3．大小：在地球上其大小随地理纬度的增加而增大，在赤道上最小，两极处最大，一般计算中常取g＝9.8_m/s2或g＝10 m/s2。

 

判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”)

(1)亚里士多德研究自然规律的方法是实验的方法。 (　　×　　)

(2)伽利略研究自然规律的方法是猜想和假设、数学推理和科学实验相结合的方法。 (　　√　　)

(3)竖直下落的运动就是自由落体运动。 (　　×　　)

(4)物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动。 (　　×　　)

(5)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动。 (　　√　　)

(6)重力加速度的方向总是垂直向下。 (　　×　　)

(7)重力加速度的大小总是等于9.8 m/s2。 (　　×　　)

备课札记

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[对应学生用书P56]

探究点一__自由落体运动

如图所示，让小钢珠和羽毛从玻璃管上方同时开始下落。

[问题设计]

(1)图甲真空管和图乙有空气的玻璃管中它们的下落情况是怎样的？

(2)由图甲中的现象，你能得出什么结论？

(3)你认为图乙中小钢珠和羽毛下落的快慢不同的原因是什么？

提示：(1)在真空管中，小钢珠和羽毛下落得一样快；在有空气的玻璃管中，小钢珠比羽毛下落得快。

(2)在真空中，轻的物体和重的物体下落得一样快。

(3)空气阻力对小钢珠与羽毛的影响不同。

1．物体做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．自由落体运动的特点

(1)自由落体运动是一种理想化的运动模型。只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可以当作自由落体运动来处理。

(2)自由落体运动实质上是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例。

[例1] 踢毽子是我国传统的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子成为全民健身活动之一。毽子由羽毛和胶垫组成，在下落时总是胶垫在下，羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是              (　　)

A．毽子的自由下落是自由落体运动

B．因为空气阻力的存在，所以总是胶垫在下，羽毛在上

C．胶垫重，所以总是胶垫在下，羽毛在上

D．如果没有空气阻力，也总是出现胶垫在下，羽毛在上的现象

B　解析：毽子的自由下落过程，羽毛受到较大的阻力，不能忽略，故不能看成是自由落体运动，A错误；因为空气阻力的存在，毽子下落过程中，羽毛受到的空气阻力比胶垫的大，胶垫单独下落时加速度大，故毽子下落时总是胶垫在下，B正确，C错误；如果没有空气阻力，胶垫和羽毛单独下落的加速度相同，故一起下落时不总是胶垫在下，羽毛在上，D错误。