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课件网) 4 自由落体运动 一、自由落体运动 根据仔细的分析，伽利略 认为物体下落的运动只有一种可能性：重的物体与轻的物 体应该下落得同样快。 1、研究轻重不同的物体下落的情况 如图2.4-1 甲，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管）， 其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相 同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和 羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。 如图2.4-1乙，把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物 体下落的情况。 2、自由落体运动的定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．自由落体运动是一种理想化模型，只有当自由下落物体所受空气阻力可以忽略时可看做自由落体． 物体的运动同时满足以下两个条件才可以称为自由落体运动 （1）物体的初速度为零 （2）物体只受重力，不受空气阻力或空气阻力可以忽略不计 由上面的实验我们可以看到，自由落体运动是加速运动。那么，它的加速度在下落过程中是否变化呢？ 二、自由落体的加速度 若SⅡ-SⅠ =SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。 1.08 1.09 1.09 1.09 初速度为零的匀加速直线运动 取点 A B C D E F 连续相等时间内的位移（cm) SⅠ =1.64 SⅡ =2.72 SⅢ =3.81 SⅣ=4.90 SⅤ=5.99 连续相等时间内的位移差（cm) SⅡ-SⅠ= SⅢ-SⅡ= SⅣ-SⅢ= 规律 SⅤ-SⅣ= 对不同物体进行的实验结果表明，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（free-fall acceleration），也叫作重力加速度 （gravitational acceleration），通常用g表示。 重力加速度的方向竖直向下，它的大小可以通过多种 方法用实验测定。 精确的实验发现，在地球表面不同的地方，g的大小一 般是不同的。在赤道的海平面处 g为9.780 m/s2 ，在北京g 为9.801 m/s2 。在一般的计算中，g可以取 9.8 m/ s2或10 m/ s2。 与纬度的关系 在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，即赤道处重力加速度最小，两极处重力加速度最大，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。但在不太高的高度内，可认为重力加速度的大小不变 自由落体加速度(重力加速度） 1．定义：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． 3．在同一地点，一切物体的重力加速度都相同． 4．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． 5．一般的计算中，可以取g＝9.8m/s2，或g＝10m/s2. 特别提醒： ①重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定． ②满足自由落体运动的条件有两个：只受重力作用和从静止开始下落． 用手机测自由落体加速度 例题：关于物体做自由落体运动的加速度g值，下列说法中正确的是( ) A．重的物体g值大 B．同一地点，轻、重物体的g值一样大 C．g值在地球上任何地方都一样大 D．g值在赤道处大于北极处 解析：g值与物体轻重无关，A错误，B正确；g值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C、D错误。 三、自由落体运动规律 1．运动性质：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． 2．自由落体运动的运动规律 测反应时间 操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖 直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺 的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。 注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程 中手不能上下移动。 读数：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。 处理：根据位移公 ... ...
