《自由落體運動規(guī)律》講義一、知識速填1、自由落體運動的定義物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。同學(xué)們可以想象一下，比如一個蘋果從樹上掉下來（忽略空氣阻力的情況下），這就是自由落體運動哦。2、自由落體運動的性質(zhì)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。怎么知道它是勻加速直線運動呢？這就需要我們后面去探究它的加速度等相關(guān)性質(zhì)啦。二、即學(xué)即用思考判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）1、物體從高處下落就是自由落體運動。（×）同學(xué)們，這可不對哦。物體從高處下落，如果受到除重力以外的其他力，比如空氣阻力很大的時候，就不是自由落體運動啦。只有只受重力且從靜止開始下落才是自由落體運動呢。2、自由落體運動是一種勻速直線運動。（×）哈哈，這肯定不對啦。自由落體是有加速度的，速度會越來越快，可不是勻速直線運動哦。三、考點理解1、自由落體加速度（1）在同一地點，一切物體做自由落體運動的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，通常用\（g\）表示。（2）＼（g\）的方向總是豎直向下的。（3）不同的地點，＼（g\）的值略有不同。比如在地球上，赤道附近\（g\）的值比兩極地區(qū)要小一些。那同學(xué)們想一想，為什么會這樣呢？（可以引導(dǎo)學(xué)生互動討論）其實是因為地球是個球體，赤道處的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大，需要一部分向心力，所以重力加速度就小一些啦。2、自由落體運動的速度公式根據(jù)勻變速直線運動的速度公式\（v＝v_0+at\），對于自由落體運動，＼（v_0＝0\），加速度\（a＝g\），所以自由落體運動的速度公式就是\（v＝gt\）。例：一個物體做自由落體運動，經(jīng)過\（2\）秒，它的速度是多少呢？我們就可以根據(jù)這個公式來計算，＼（v=gt＝g\times2\）（這里假設(shè)\（g＝9.8m/s^2\）），那\（v＝9.8\times2＝19.6m/s\）。3、自由落體運動的位移公式根據(jù)勻變速直線運動的位移公式\（x＝v_0t+＼frac{1}｛2}at^2\），對于自由落體運動\（v_0＝0\），＼（a＝g\），所以位移公式就是\（h=＼frac{1}｛2}gt^2\）。這里\（h\）表示下落的高度。例：一個物體做自由落體運動，經(jīng)過\（3\）秒，它下落的高度是多少呢？根據(jù)公式\（h=＼frac{1}｛2}gt^2=＼frac{1}｛2}＼times9.8\times3^2=＼frac{1}｛2}＼times9.8\times9＝44.1m\）。四、互動探究1、實驗驗證（1）我們怎么來驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動呢？可以用打點計時器來做實驗哦。（2）實驗裝置：把打點計時器固定在鐵架臺上，紙帶一端系著重物，另一端穿過打點計時器的限位孔。（3）實驗步驟：①先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放紙帶。②取下紙帶，分析紙帶上的點跡。同學(xué)們，你們覺得紙帶上的點應(yīng)該是什么樣的分布規(guī)律呢？（引導(dǎo)學(xué)生思考并回答）如果是勻加速直線運動，那么相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移差應(yīng)該是恒定的哦。（4）數(shù)據(jù)處理：測量紙帶上相鄰點之間的距離\（x_1,x_2,x_3,＼cdots\），計算相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移差\（＼Deltax＝x_2x_1,x_3x_2,＼cdots\）。如果\（＼Deltax\）基本相等，就可以驗證自由落體運動是勻加速直線運動啦。2、公式推導(dǎo)驗證（1）我們還可以從理論上來推導(dǎo)自由落體運動的速度和位移公式。（2）根據(jù)加速度的定義\（a=＼frac{＼Deltav}｛＼Deltat}＼），對于自由落體運動\（a＝g\），＼（v_0＝0\），從\（t＝0\）開始經(jīng)過時間\（t\），速度的變化量\（＼Deltav=v0＝v\），所以\（v＝gt\）。（3）再根據(jù)平均速度的定義\（＼overline{v}＝＼frac{v_0＋v}｛2}＼），對于自由落體運動\（v_0＝0\），＼（v＝gt\），所以平均速度\（＼overline{v}＝＼frac{0＋gt}｛2}＝＼frac{gt}｛2}＼）。又因為位移\（h=＼overline{v}t=＼frac{gt}｛2}＼timest=＼frac{1}｛2}gt^2\）。五、課堂練習(xí)1、一個物體從\（50m\）高處做自由落體運動，求它落到地面時的速度。（＼（g＝10m/s^2\））首先根據(jù)\（v^2v_0^2＝2ah\），這里\（v_0＝0\），＼（a＝g＝10m/s^2\），＼（h＝50m\），那么\（v^2=2gh＝2\times10\times50＝1000\），所以\（v=＼sqrt{1000}＝10\sqrt{10}m/s\）。2、一個小球做自由落體運動，在第\（1s\）末到第\（2s\）末這段時間內(nèi)的位移是多少？（＼（g＝9.8m/s^2\））第\（1s\）末的速度\（v_1＝g\times1＝9.8m/s\），第\（2s\）末的速度\（v_2＝g\times2＝19.6m/s\）。根據(jù)\（x=＼overline{v}t\），這里\（＼overline{v}＝＼frac{v_1＋