第七节对自由落体运动的研究1、自由落体运动(1)定义：只在重力的作用下，物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动.(2)对定义的理解受力条件：只受重力作用运动条件：初速度v0=0(3)实质：自由落体运动实质上就是一种初速度为零的匀加速直线运动.为什么是匀加速度运动呢？物体在空气中的运动能否看做自由落体运动？物体下落过程所受空气阻力远小于物体的重力，即阻力与重力相比可忽略【例1】下列关于自由落体运动的说法中正确的是()A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动C.从静止开始下落的小钢球，因受空气的阻力作用，不能看成自由落体运动D.从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动BD课堂小结(1)自由落体运动是一种理想化模型.当自由下落的物体受到的空气阻力远小于重力时才做自由落体运动(2)物体做自由落体运动的条件是：①初速度为零；②仅受重力作用.自由落体运动规律是怎样发现的2、伽利略对落体运动规律的探究(1)发现问题亚里士多德：重的物体比轻的物体下落快伽利略：捆绑物体下落时出现逻辑矛盾，重物与轻物应该下落得一样快.(2)提出假说下落时速度逐渐增大，速度与时间成正比，即下落的距离与时间的平方也应成正比那么(3)间接验证先研究小球在斜槽上的运动连续的相等时间间隔内通过的各段距离之比，等于从1开始的一系列奇数之比(4)合理外推加大斜面的倾角外推至倾角90°即自由下落时，其比值也保持不变。自由落体运动是匀变速直线运动(5)意义开创了运用数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法.标志着物理学真正的开端.自学教材伽利略对自由落体运动的研究，以及学习伙伴例23、自由落体加速度(1)定义：自由落体运动的加速度，用g表示，称为自由落体加速度或重力加速度.(2)重力加速度g的理解①是矢量，其方向竖直向下②与地球上的纬度有关；与海拔高度有关③同一地方重力加速度相同，与物体的质量、运动状态、受力等无关g是恒定的吗？(3)自由落体运动的规律可看成匀变速直线运动在v0=0,a=g时的一种特例(4)初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式设t=0开始计时，以T为时间单位①1T末、2T末、3T末、…瞬时速度之比为：②第一个T内，第二个T内，第三个T内，…第n个T内的位移之比为：③1T内、2T内、3T内、…位移之比为：④通过连续相同的位移所用的时间之比为：【例3】一条铁链AB长0.49m，悬于A端静止，然后让它自由下落，求整个铁链通过悬点下方2.45m处的小孔O需要的时间.（g取10m/s2)解法一：B端到达O点所需的时间为t1，发生的位移为x1；A点到达O点所需的时间为t2铁链长度L=0.49m，A端发生的位移为x2=2.45m由以上三式解得解法二：当铁链的B端到达O点和铁链的A端到达O点时，铁链下降的高度分别为X1和x2,它们经过O点的速度分别为v1和v2,则:铁链经过O点的时间为t,位移为铁链的长度L，则有代入数据得:t=7.4×10-2s拓展：竖直上抛运动将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只受重力作用，这个物体的运动就是竖直上抛运动.竖直上抛运动的加速度大小为g,方向竖直向下，竖直上抛运动是匀变速直线运动.(1)竖直上抛运动的性质初速度v0≠0，加速度a=-g的匀变速直线运动（通常规定初速度v0的方向为正方向）.(2)竖直上抛运动的基本规律速度公式:位移公式：速度-位移关系：(3)竖直上抛运动的基本特点①上升到最高点所需时间上升的最大高度②对称性特点：上升到最高点所用时间与从最高点落回到抛出点所用时间相等.落回到抛出点的速度与抛出时速度大小相等、方向相反.(4)竖直上抛运动的处理方法①分段法：上升阶段是a=-g、v末=0的匀变速直线运动，下落阶段是自由落体运动.②整体法：将全过程看做是初速度为v0、加速度是-g的匀变速直线运动课堂小结自由落体运动条件：只受重力，初速度v0=0科学探究：发现问题提出假说实验验证(4)得出结论规律竖直上抛运动从离地面80m的空中自由落下一个小球，g取10m/s2,求:⑴经过多长时间落到地面？⑵落地时的瞬时速度是多少？⑶中间时刻的瞬时速度是多少？⑷自开始下落计时，下落过程每一秒内的位移分别是多少？⑸若下落至某一点的速度为15m/s，则小球下落了多长时间？此时间内的位移又是多少⑹物体经过最后10m所用的时间是多少？课堂作业
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