2.4 自由落体运动 课件 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第二章 匀变速直线运动 第4节 自由落体运动 生活中物体下落的运动随处可见，例如树上掉下的苹果，秋天的落叶…… 那么轻重不同的苹果和树叶哪个下落得更快呢？ 重的物体下落得快 亚里士多德 v1=8 v2=4 4<v12<8 重物被轻物拖累 矛盾 你错了！ 伽利略 伽利略分析后认为：重的物体和轻的物体应该下落的同样快。 逻辑推理 一、影响物体下落快慢的因素 1.实验探究： （1）将面积相同的硬币和纸片同时从同一高度由静止释放，仔细观察，看看有什么发现？把纸片搓成团，再次实验，看看又有什么发现？ 实验发现： ①硬币落得快，纸片落得慢 ②硬币和纸团下落几乎一样快 （2）按下表的实验内容进行实验，看看有什么发现，填好实验现象及对应的结论。 实验内容 实验现象 实验结果 两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时由静止开始释放 一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时由静止开始释放 搓成团的纸下落得快 小纸下落得快 纸片下落快慢与轻重无关 纸片下落快慢与轻重无关 【实验结论】物体下落快慢与物体的轻重无关。 影响物体下落快慢可能的因素什么？ 空气阻力的作用。 思考： 若没有空气阻力影响，轻重不同的物体下落快慢又是怎么样？ 一样快？ 二、自由落体运动 1.精确实验： 充满空气 抽出部分空气 真空 羽毛 铁球 点击播放 （1）牛顿管内有空气时，金属片和羽毛下落的快慢不同； （2）被抽去部分空气时，它们下落的快慢比较接近，被 抽去的空气越多，它们下落的快慢越接近； （3）当把牛顿管中空气全部抽去后，它们下落的快慢就 完全相同了。 【实验结论】没有空气阻力时，轻重不同的物体只受 重力作用，下落的快慢相同。 2.自由落体运动 （2）条件：①只受重力作用；②从静止开始 实际问题中，空气阻力远小于重力，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。 （1）定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 （3）理想模型 速度如何变化？ 三、实验：研究自由落体运动的规律 猜想：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 （1）任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？是否验证了上述猜想？ （2）小球做自由落体运动的加速度是多少？ 思考： Δs1=Δs2=Δs3=Δs4 任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差相同。 结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 加速度大小 1.自由落体加速度 （1）定义： （2）符号： 通常用g表示 （3）方向： 物体在自由落体运动中的加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。 竖直向下 （4）大小： 一般计算中g可以取9.8 m/s2或10 m/s2 在地球表面不同的地方，g的大小一般不同 重力加速度随纬度的增加而增大。 你从表中发现了什么规律吗？ 2.自由落体运动的规律 自由落体运动 初速度为0的匀变速直线运动 匀变速直线运动 速度-时间 位移-时间 速度-位移 自由落体运动 v0＝0 a＝g 例：如图所示，椰子从距地面高度 h 为 20 m的树上由静止落下，不计椰子下落时受到的空气阻力，取g=10 m/s2，求椰子落地的时间和到达地面时的速度。 解：选定椰子最初下落点为位移的起点，竖直向下为正方向。由自由落体运动的位移公式 可得： 又v = gt = 10×2 m/s = 20 m/s。即椰子下落到地面的时间是2s，瞬时速度大约是20 m/s。 自由落体运动 定义 条件 自由落体运动的公式 大小 方向 ①只受重力作用；②从静止开始 物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体加速度 g = 9.8m/s2，不同纬度大小不同，两极最大 竖直向下 1.关于重力加速度的说法不正确的是（ ） A.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2 B.在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大 C.在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同 D.在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小 A 2. (多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ） A.自由落体运动是一种匀变速直线运动 B.物体刚下落时，速度和加速度都为零 C.物体的质量越大，下落时加速度就越大 D.当地重力加速度为9.8m/s2，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8m/s AD 3. 一名航天员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（ ） A.小球在2s末的速度大小为20m/s B.小球在第5s内的平均速度大小是3.6m/s C.该星球上的重力加速度大小为5m/s2 D.小球在5s内的位移大小是50m D $