高中物理一第二章 案6 - 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究生 .pdf

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学案6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究

[目标定位］1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动

是初速度为零的匀加速直线运动.2.会探究自由落体运动规律和测

定自由落体运动的加速度.3。知道自由落体运动加速度的大小、方

向,并能理解影响重力加速度的因素。4.运用自由落体运动的规律和

特点解决有关问题．

一、自由落体

运动

［问题设计］

1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下

落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情

况会怎样？

2．牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管

中抽成了真空，将物体聚于一端,再将玻璃管倒立，让所有物体同时

下落．看到什么现象?说明什么问题？

[要点提炼］

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1．定义：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的

运动．

2．物体做自由落体运动的条件：（1)只受重力;(2)初速度v＝0。

0

在实际中,物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动,

只有当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落才可看做自

由落体运动．

3．自由落体运动的实质:自由落体运动是初速度为零、加速度为g

的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例．

二、自由落体加速度

[问题设计］

利用如图1甲所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上

端把纸带拉成竖直状态,并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电

源,再松开纸带让重物自由下落,打点计时器在纸带上打下一系列的

点．

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图1

如何根据打上点的纸带(如图乙)求出重物的重力加速度？

[要点提炼]

1．自由落体加速度

（1)重力加速度又叫自由落体加速度，通常用g来表示。

（2）重力加速度的方向：总是竖直向下的

（3）重力加速度的大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都

相同．在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重

力加速度最小；南（北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的

纬度越大，重力加速度越大．一般的计算中，可以取g＝9。8m/s2

2

或g＝10m/s.

2．测量自由落体加速度的方法

（1)利用打点计时器

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(2）利用频闪照相

频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可追踪记录

做自由落体运动的物体在各个时刻的位置（如图2为一小球做自由

2

落体运动的频闪照片）．根据匀变速直线运动的推论Δh＝gT可求自

由落体加速度．

图2

三、自由落体运动的规律

［问题设计]

1．试写出物体自开始下落经过时间t时的速度v和下落高度h的表

达式．

2．匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？

［要点提炼]

1．自由落体运动的基本规律

（1）速度公式：v＝gt。

2

（2)位移公式：h＝错误!gt.

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(3)速度位移公式：v2＝2gh.

2．匀变速直线运动的其他规律，如平均速度公式、位移差公式、

初速度为零的比例式同样适用于自由落体运动．

注意若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不为

零的匀变速直线运动，相应的速度公式和位移公式分别为v＝v＋

0

2

gt、h＝vt＋错误!gt.

0

四、伽利略对自由落体运动的研究

［问题设计]

伽利略研究自由落体运动时采用了什么科学方法？

[要点提炼］

1．