什么是自由落体运动

什么是自由落体运动

1、自由落体是指常规物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动。自由落体运动是一种理想状态下的物理模型。（free-fall）是任何物体在重力的作用下，至少在最初，只有重力为唯一力量条件下产生惯性轨迹，是初速度为0的匀加速运动。由于此定义未明确初速度的方向，它也适用于对象最初向上移动。由于自由下落的情况下大气层以外重力产生失重，有时任何失重的状态由于惯性运动称为自由落体。

2、这可能也适用于失重产生是因为身体远离引力体。虽然严格的技术应用的定义不包括运动的物体受到其他阻力，如空气阻力，在非技术用法，会通过气氛没有部署的降落伞，或起重装置，也常被称为自由落体。阻力在这种情况下，防止他们产生完全失重状态，从而跳伞的“自由落体”后到达终端速度产生感觉身体的重量是支持在一个气垫。

3、自由落体运动源于地心引力，物体在只受重力作用下从相对静止开始下落的运动叫做自由落体运动（其初速度为Vo=0m/s）譬如用手握住某种物体，不施加任何外力的理想条件下轻轻松开手后发生的物理现象。

自由落体运动逐差法求重力加速度

逐差法是把测量数据中的因变量进行逐项相减或按顺序分为两组进行对应项相减，然后将所得差值作为因变量的多次测量值进行数据处理的方法。

自由落体的重力加速度由重力产生，与质量成正比，与位移的平方成反比。此外，地球上各个点的重力加速度随该地的纬度、海拔高度的不同而不同。

在自由落体运动中，用逐差法求重力加速度的具体步骤是：

1、用手捏住纸带，待启动打点计时器后，松手让重物自由下落，使计时器在纸带上打上一串小点。

2、适当的改变重物质量，重复上面的实验，打出几条纸带。

3、在每条纸带上取6个明显的点，测出每两个点之间的位移。

4、用逐差法公式求出每条纸带的重力加速度，再求其平均值，即得到较为精确的重力加速度数值。

自由落体运动教案内容

1、教学目标：理解自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。明确物体做自由落体运动的条件。理解重力加速度概念，知道它的大小和方向，知道在地球上不同的地方，重力加速度的大小是不同的。培养学生实验、观察、推理、归纳的科学意识和方法。通过对伽利略自由落体运动研究的学习，培养学生抽象思维能力，并感受先辈大师崇尚科学、勇于探索的人格魅力。

2、教学重难点：理解在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同是本节的重点。掌握并灵活运用自由落体运动规律解决实际问题是难点。

3、课前提问:初速为零的匀加速直线运动的规律是怎样的?

4、演示1：左手掷一金属片，右手掷一张纸片，在讲台上方从同一高度由静止开始同时释放，让学生观察二者是否同时落地.然后将纸片捏成纸团,重复实验 ,再观察二者是否同时落地。

结论：第一次金属片先落下，纸片后落下，第二次几乎同时落下。

提问：解释观察的现象

显然，空气对纸的阻力影响了纸片的下落，而当它被撮成纸团以后，阻力减小，纸片和金属片才几乎同时着地。

假设纸片和金属片处在真空中同时从同一高度下落，会不会同时着地呢?

5、演示2：牛顿管实验。自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。显然物体做自由落体运动的条件是：只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力。从静止开始下落。

实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。

自由落体运动是怎样的直线运动呢?学生分组实验(每二人一组)；将电火花计时器呈竖直方向固定在铁架台上，让纸带穿过计时器，纸带下方固定在重锤上，先用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下放，然后接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

运用该纸带分析重锤的运动，可得到：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动；重锤下落的加速度为a=9.8m/s2。

6、自由落体加速度：学生阅读课文，提问：什么是重力加速度?标准值为多少?方向指向哪里?用什么字母表示?

7、重力加速度的大小有什么规律?在地球上同一地点，一切物体的重力加速度都相同。在地球上不同的地方，重力加速度是不同的，由教材第37页表格可知，纬度愈高，数值愈大。在通常的计算中，可以把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2

8、自由落体运动的规律：注意式中的h是指下落的高度。

9、课后习题：阅读《伽利略对自由落体运动的研究》；教材练习(1)至(4)题。