物体下落快慢与轻重

第二章匀变速直线运动的研究自由落体运动情境导入据(伽利略传》记载，1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，得出了重量不同的两小铁球下落时间相同的结论，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900多年之久的错误给论。

知识点一、自由落体运动☆1.自由落体运动的认识过程（1）亚里士多德的观点古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢与它的轻重有关，重的物体比轻的物体下落的快。

（2）伽利略的推断2.自由落体运动定义物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动 条件①受力条件：只收重力作用 ②运动条件：初速度v 0=0 性质 初速度为零的匀加速直线运动 3. 自由落体运动是一种理想化的物理模型（1）这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。

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，物体由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。

（2）当空气阻力远小于物体的重力时，可以认为物体只受重力作用，此时物体由静止下落的运动就可以看做自由落体运动。

【例1】下列运动中可看作自由落体运动的是（ ）A ．从树上随风飘下的树叶B ．斜风中洒落的小雨点C ．阳台上掉下的花盆D ．飞机上投下的炸弹【变式】下列运动可以看作自由落体运动的是（ ）A ．跳伞运动员下落的运动B ．树上随风飘下的树叶C ．雨滴从树梢上滴落D ．雨滴从云层上下落 知识点二、自由落体运动的规律☆☆☆ 1. 自由落体运动的加速度定义在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度 ，通常用g 表示。

方向竖直向下 大小通常情况下取g ＝9.8 m/s 2或g ＝10 m/s 2，如没有特殊说明，都按g ＝9.8 m/s 2进行计算。

变化与纬度的关系 在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小 与高度的关系 在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变 测量 可利用打点计时器、频闪照相法活滴水法等测量g 的大小2. 自由落体运动的规律由于自由落体运动是v 0=0，a=g 的匀加速直线运动，故初速度为零的匀加速直线运动的公式及匀变速直线运动的相关推论对自由落体运动都使用。

第四节自由落体运动1．通过对物体下落快慢因素的探究，培养学生科学探究意识．2．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．3．掌握自由落体运动加速度的大小、方向，理解影响重力加速度的因素．4．掌握自由落体运动的规律，并在解决有关实际问题的过程中，体会科学思维的重要性．知识点一影响物体下落快慢的因素1．亚里士多德认为，重的物体下落快，轻的物体下落慢，并断言物体下落快慢由它们的重量决定．2．伽利略推断出，重的物体不会比轻的物体下落得快．我们通过实验可以初步看出：物体下落快慢与物体的轻重无关．3．牛顿管内物体的下落运动：实验结果表明，牛顿管内有空气时，金属片和羽毛下落的快慢不同；被抽去部分空气时，它们下落的快慢比较接近，被抽去的空气越多，它们下落的快慢越接近；当把牛顿管中空气全部抽去后，它们下落的快慢就完全相同了．没有空气阻力时，轻重不同的物体只受重力作用，下落的快慢相同．1．(1)伽利略认为物体越重，下落得越快．()(2)亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关．()(3)牛顿管实验说明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同．()(4)石头下落比树叶快，是因为树叶受到空气阻力，而石头没有受到空气阻力．() [答案](1)×(2)×(3)√(4)×知识点二自由落体运动及规律1．自由落体运动定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．重力加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下的，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度．在地球不同的纬度，g的大小是不同的．通常的计算可以把g取作9.8 m/s2，粗略计算可以取作10 m/s2．3．自由落体运动的速度公式：v t＝gt．4．自由落体运动的位移公式：s＝12gt2．2．(1)自由落体运动是竖直向下的匀加速直线运动．()(2)自由落体加速度的方向都是竖直向下的．()(3)重力加速度在任何地点都是9.8 m/s2．()(4)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为它们所受的________不同．[答案](1)√(2)√(3)×(4)空气阻力从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可以测量人的反应时间：如图(1)所示，甲捏住尺的上端，乙在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺，若乙做握尺准备时，手指位置如图(2)所示，而握住尺的位置如图(3)所示．请探究：(1)要测乙同学的反应时间应测量出什么量？(2)应用哪个公式来计算，乙同学的反应时间约为多少？提示：(1)要测量反应时间内尺子下落的高度，h＝45.0 cm，也要知道g＝9.8 m/s2．(2)用h＝12gt2来算，得出t＝0.30 s．考点1影响物体下落快慢的因素1．两个截然相反的结论伽利略指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头的下落速度为8v，小石头的下落速度为4v．由这一观点出发，当我们把两块石头拴在一起时，对于下落快慢就有两种结论：结论一：下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖下而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8v而大于4v；结论二：两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，其下落的速度比任何一个物体都要快，速度应该大于8v．2．实验与探究如图所示是课题研究小组进行自由落体运动实验时，用频闪连续拍照的方法获得的两张照片A和B，任选其中的一张回答下列几个问题：A．质量相等的纸片和纸团B．体积相等的铅球和木球图A现象：从同一高度同时由静止释放的纸团和纸片，纸团下落得快，先落地．解释：质量相等的纸团和纸片，纸片受到的空气阻力较大，不能忽略，纸片的运动不是自由落体运动，而纸团受到的空气阻力较小，可以忽略，可以看成是自由落体运动．图B现象：质量不等的铅球和木球，同时从同一高度由静止释放，它们同时落地．解释：铅球和木球受到的空气阻力都可以忽略，它们的运动都可以看成是自由落体运动，所以同时落地．结论：物体下落过程的运动情况与物体质量无关．伽利略的观点正确．【典例1】甲同学看到乙同学从10层楼的楼顶同时由静止释放两个看上去完全相同的铁球(一个为实心球，一个为空心球)，结果甲同学看到两球不是同时落地的．他分析了两球未能同时落地的原因，你认为他的下列分析正确的是()A．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力小B．两球在下落过程中受到的空气阻力不同，先落地的受空气阻力大C．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是实心球，重力远大于阻力D．两球下落过程中受到的空气阻力相同，先落地的是空心球，阻力与重力比，差别较小思路点拨：空气阻力与重力大小关系影响下落快慢，重的下落快．C[两球形状完全相同，在下落过程中所受空气阻力近似相同，下落快慢不同的原因是重力不同，故C正确．]物体下落的规律(1)两物体在真空中或阻力可以忽略的空气中下落时，它们下落得同样快．(2)两物体在阻力不能忽略的空气中下落时，空气阻力比其重力更小的物体下落得快．[跟进训练]1．16世纪末，意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法，使亚里士多德统治人们2 000多年的理论陷入困难，伽利略的猜想是() A．重的物体下落得快B．轻的物体下落得快C．轻、重两物体下落得一样快D．以上都不是C[伽利略认为物体在下落运动过程中运动情况与物体的质量无关，故C 正确．]考点2自由落体运动的规律1．基本规律(1)速度公式：v t＝gt．(2)位移公式：s＝12gt2．2．关于自由落体运动的几个比例关系式及推论(1)第1 s末，第2 s末，第3 s末，…，第n s末速度之比为1∶2∶3∶…∶n；(2)前1 s内，前2 s内，前3 s内，…，前n s内的位移之比为1∶4∶9∶…∶n2；(3)连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n－1)；(4)连续相等位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)；(5)连续相等时间内的位移之差是一个常数Δs＝gT2(T为时间间隔)．推论：v＝v t2＝gt2，Δs＝gT2．(6)速度—位移关系式：v 2t＝2gs．角度1自由落体加速度【典例2】(多选)关于重力加速度的下列说法正确的是()A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2 B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点同一高度，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D ．在地球上的同一地方，离地面高度越大，重力加速度g 越小BCD [重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同．在地球表面，不同的地方，g 的大小略有不同，但都在9.8 m/s 2左右，A 错误，B 正确；在地球表面同一地点同一高度，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐减小，C 、D 正确．]对自由落体加速度的理解(1)产生原因：地球上的物体受到地球的吸引力．(2)大小：与在地球上的纬度以及距地面的高度有关． 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，但差别很小 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．但在一定的高度内，可认为重力加速度的大小不变(3)方向：竖直向下．由于地球是一个球体，因此各处的重力加速度的方向是不同的．角度2 自由落体运动规律的应用【典例3】 从离地面80 m 的空中自由下落一个小球，g 取10 m/s 2，求：(1)经过多长时间小球落地；(2)自开始下落时计时，在第1 s 内和最后1 s 内的位移．思路点拨：①小球自由下落的总高度为80 m ．②小球在最后1 s 内的位移为总位移与前(t －1)s 内的位移之差．[解析] (1)由s ＝12gt 2得，下落总时间为 t ＝2sg ＝2×8010s ＝4 s ．(2)小球第1 s 内的位移为s 1＝12gt 21＝12×10×12 m ＝5 m 小球前3 s 内的位移为s 3＝12gt 23＝12×10×32 m ＝45 m 小球从第3 s 末到第4 s 末的位移，即最后1 s 内的位移为s 4＝s －s 3＝80 m －45 m ＝35 m ．[答案] (1)4 s (2)5 m 35 m应用自由落体运动规律解题的思路和方法(1)首先将题目中的日常生活信息进行加工处理，选择有用的已知信息，排除干扰因素．(2)在分析信息的基础之上进行科学的模型抽象，建立物理模型，将实际问题转化为理想的物理过程．(3)根据已知条件和自由落体运动模型遵循的物理规律，选择准确的物理公式列方程，代入数值求解．在上题中，试求下落时间为总时间一半时的位移．[解析] 小球下落时间的一半为t ′＝t 2＝2 s 这段时间内的位移为s ′＝12gt ′2＝12×10×22m ＝20 m ． [答案] 20 m[跟进训练]2．(角度1)下列说法正确的是( )A．重的物体的g值大B．g值在地面任何地方一样大C．g值在赤道处大于南北两极处D．同一地点的不同质量的物体g值一样大D[自由落体运动的加速度g是由重力产生的，重力加速度与物体的质量无关，故A错误；地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响，纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度，故B、C错误；同一地点轻重物体的g值一样大，D正确．]3．(角度2)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得其在第5 s内的位移是18 m，则() A．小球在2 s末的速度是20 m/sB．小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC．小球在第2 s内的位移是20 mD．小球在5 s内的位移是50 m[答案] D考点3重力加速度的测定1．利用打点计时器测重力加速度(1)按图示连接好线路，并用手托重物将纸带拉到最上端．(2)安装打点计时器时要使两限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力．(3)应选用质量和密度较大的重物．增大重力可使阻力的影响相对减小；增大密度可以减小体积，可使空气阻力减小．(4)先接通电路再放开纸带，打完一条纸带后立刻断开电源．(5)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用h n－h n－1＝gT2求出重力加速度．2．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置．(2)根据匀变速运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2．也可以根据v t 2＝v ＝s t ，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t 求出重力加速度g ．3．滴水法(1)让水滴一滴一滴地落到正下方的盘子里，调节阀门，直到清晰听到每一滴水滴撞击盘子的声音．(2)记录下N 滴水滴下落的总时间为T ，则一滴水滴下落时间t ＝T N ．(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离h ，利用h ＝12gt 2计算出重力加速度的值．【典例4】 如图是小球做自由落体运动时的频闪照片示意图，照片中相邻小球的像时间间隔相同，已知闪光频率为每秒钟闪20次，图中标出了各像点到开始下落处的距离，根据这张照片，试求：(1)小球在1、2、3、4各点的速度；(2)作出小球下落的v -t 图像，并求出加速度；(3)试根据题目所给数据验证s ∝t 2．思路点拨：用自由落体运动的规律可求出各点的速度，v -t 图像的斜率表示加速度；只要s t 2不变化即得到证明． [解析] 由题意知相邻闪光时刻的时间间隔T ＝120s ＝0.05 s ． (1)用短时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度，可得v 1＝Δh 22T ＝4.8×10－22×0.05m/s ＝0.48 m/s v 2＝Δh 3－Δh 12T ＝(10.8－1.2)×10－22×0.05m/s ＝0.96 m/s 同理v 3＝1.44 m/s ，v 4＝1.92 m/s ．(2)v -t 图像如图所示，由v -t 图像斜率含义，可求得自由下落的加速度a ＝Δv Δt＝9.6 m/s 2．(3)由题意可设小球到1、2、3、4、5各点下落时间分别为t 1＝T ，t 2＝2T ，t 3＝3T ，t 4＝4T ，t 5＝5T ，又1、2、3、4、5各点到0点的距离分别为s 1，s 2，…，s 5，代入数据可得s 1t 21＝s 2t 22＝…＝s 5t 25，即s ∝t 2． [答案] (1)0.48 m/s 0.96 m/s 1.44 m/s 1.92 m/s (2)v -t 图像见解析 9.6 m/s 2 (3)见解析测量重力加速度问题的两点提醒(1)用打点计时器测出的重力加速度可能比实际值偏小，因为重物在带动纸带通过计时器下落时要受阻力作用．(2)频闪照相法测重力加速度实验中，照片上的距离不是实际距离，应将其还原成小球下落的实际距离(或照相时在物体旁放一标尺)．[跟进训练]4．(2022·黄冈高一期中)如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图，他进行了如下操作：他先安装好电磁打点计时器，打点计时器两个接线头与6 V、50 Hz交流电源相连，将纸带固定上重锤，并穿过打点计时器的限位孔，用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置，松开夹子后迅速接通电源打点，之后将打好点的纸带取下准备处理数据．甲A B C D乙(1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号)．A．打点计时器接在低压电源上了B．打点计时器安装位置过高，使重锤初始位置离打点计时器太远C．先放纸带后接通电源(2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带，选择某一点为0，依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示．请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)．(3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2．(结果保留三位有效数字)[解析](1)电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故A正确；释放纸带时，使重锤初始位置靠近打点计时器，故B错误；先接通电源，后释放纸带，故C 错误．(2)相邻相等时间内的位移之差Δx＝16.48 cm－6.74 cm＝9.74 cm，则4、5点间的距离x45＝x12＋3Δx＝16.48 m＋9.74×3 cm＝45.70 cm，故D正确．(3)根据Δx＝aT2得，a＝ΔxT2＝9.74 m/s2．[答案](1)BC(2)D(3)9.741．(多选)小红同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出下列四种运动情况进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动符合自由落体运动规律()在月球上的同一高度同时释放的羽毛和铁锤(月球上为真空)跳伞运动员从高空下落A B跳水运动员入水过程从山涧落下的瀑布C DAD[月球上为真空，羽毛和铁锤下落过程中只受重力作用，v0＝0，故它们的运动符合自由落体运动，A正确；B、C两项中运动员在运动过程中所受空气阻力和水的阻力都不能忽略，故其运动不符合自由落体运动规律，B、C错误；D项中瀑布从山涧下落时空气阻力可以忽略，v0近似为零，故可看作自由落体运动，D正确．]2．下列v-t图像，能反映自由落体运动的是()D[由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以速度v＝gt，D项正确．]3．(多选)甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是()A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲与乙同时着地D．甲与乙的加速度一样大[答案]CD4．(新情境题，以“月球上宇航员的闪光照片”为背景，考查g的测定)登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照，所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________m/s2(保留两位有效数字)．[解析]由O到F，每两个相邻小球间的距离依次记为s1、s2、s3、s4、s5、s6，根据逐差法有，小球的加速度为a ＝(s 6＋s 5＋s 4)－(s 3＋s 2＋s 1)9T 2其中T ＝0.05 s ，s 6＋s 5＋s 4＝7.20 cm －1.80 cm ＝5．40 cms 1＋s 2＋s 3＝1.80 cm代入数据得a ＝1.6 m/s 2．[答案] 1.6回归本节知识，自我完成以下问题：1．自由落体运动的条件是什么？提示：①只受重力；②从静止开始下落．2．在地球上的不同位置，g 一定不同吗？提示：不一定．3．自由落体运动的基本规律和速度—位移关系式分别是什么？提示：v t ＝gt ，s ＝12gt 2，v 2t ＝2gs亚里士多德的落体理论古代的落体研究的代表人物是亚里士多德(Aristotle ，公元前384—公元前322)．亚里士多德的研究一开始就是动力学的．这些动力学研究的根据是从经验中归纳出的直觉，并结合了教学的推导．亚里士多德得到了两个定律，即强迫运动定律和落体运动定律．亚里士多德认为影响物体下落运动快慢的因素有两个：(1)运动所通过的媒质不同(如通过水或土或空气)；(2)运动物体自身轻或重的程度不同．为此，亚里士多德得到的落体运动定律是：“如果运动的其他条件相同的话，物体下落的时间与它们自身的重量成反比，如一物体的重量是另一物体的两倍，则在同一媒质中重物下落只用轻物下落一半的时间．”遗憾的是，亚里士多德的两条定律都是错的．为了建立新的力学理论体系，必须要破除亚里士多德的力学理论和他的权威，而亚里士多德运动学是其理论体系的一个最关键的部分．应该看到，亚里士多德的理论体系是有合理的地方，它注意到直接经验的作用，直接经验为理论解释提供了一定基础，而它在经典哲学中的地位也是非常牢固的．所以，破除亚里士多德的落体运动理论除了具有解放思想的意义之外，对建立新的运动理论也具有重要意义．(1)亚里士多德关于物体下落快慢的观点，核心内容是什么？提示：物体越重，下落越快．(2)伽利略关于物体下落快慢的观点是什么？提示：只受重力作用时，轻重物体下落一样快．。

自由落体运动及经典例题讲解第4节自由落体运动理解领悟落体运动是一种常见的运动。

本节课通过实验，分析得出自由落体运动的规律，明确重力加速度的意义，从而对自由落体运动规律有具体、深入的认识。

1.物体下落的几个小实验请自己动手做如下的几个小实验：（1）烧断悬线让小球由静止开始下落；（2）让等面积的铁片和纸片从等高处由静止开始下落；（3）让等重的纸片和纸团从等高处由静止开始下落；（4）让铁片和轻纸团从等高处由静止开始下落。

从以上小实验，你观察到了什么现象？又得到了什么启发?从小实验（1）可以看到：烧断悬线后，小球在重力的作用下，由静止开始沿竖直方向下落，其下落速度越来越快。

那么，物体下落的快慢与哪些因素有关呢？从小实验（2）可以看到：等面积的铁片比纸片下落得快，似乎重的物体比轻的物体下落得快。

果真是这样吗？从小实验（3）可以看到：等重的纸片比纸团下落得慢。

从小实验（4）可以看到：铁片和轻纸团下落的快慢程度几乎相同。

小实验（3）和（4）说明，物体下落的快慢并不决定于物体的轻重，而是与物体受到的空气阻力有关。

等面积的铁片比纸片下落得快，是由于铁片受到的空气阻力小；等重的纸片比纸团下落得慢，是由于纸片受到的空气阻力大；铁片和轻纸团下落的快慢程度几乎相同，说明在空气阻力很小的情况下，重的物体下落并不比轻的物体快多少。

那么，我们有理由提出这样的猜想：在同一地点，如果没有空气阻力，不同物体只在重力作用下从静止开始下落，其下落的快慢程度应该是相同的。

2.“钱毛管”实验为了证实上述猜想，需要创设一个没有空气的环境，即真空环境。

如教材“走进物理课堂之前”图4所示，在玻璃管内放有鸡毛和铜钱（此管叫做“钱羽管”），当管内存有空气时，鸡毛比铜钱明显下落得慢。

把管内抽成真空，可以观察到鸡毛与铜钱下落的快慢程度没有区别。

“钱羽管”实验表明：若只受重力作用，不同物体在同一地点所做的落体运动是完全相同的。

3.关于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。

自由落体运动教案设计（精品5篇）自由落体运动教案设计（1）1．小实验引入新课：观察硬币和纸片的下落快慢。

2．回顾历史，进一步引发学生猜想。

录像短片：比萨斜塔实验。

3．“牛顿管”实验。

4．月球上的实验。

用这个小实验激励学生猜想：物体下落快慢是不是取决于物体的质量大小？让学生观察演示实验，借助实验事实验证自己的猜想正确与否，并做出初步的结论：物体下落快慢与轻重无关。

激发学生的学习兴趣。

5．引入自由落体运动的概念。

自由落体运动教案设计（2）教学目标知识目标1、知道什么是自由落体运动.2、知道什么是重力加速度，知道重力加速度的方向和通常的取值.3、会应用相应的运动学公式解答有关自由落体运动的问题.能力目标调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及表述.教学建议教材分析教材把自由落体运动作为初速度为零、加速度为的匀加速直线运动的特例来处理，没有另外给出自由落体运动的公式，这体现了物理学从简单问题入手，用理想化的方法处理实际问题的方法.研究自由落体运动时，给出了频闪照相机的照片，但没有作定量的详细分析，只要求从图上看出物体越落越快，物体作加速运动即可.教材为了简便，援引伽利略的研究结果，直接给出了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，重力加速度的讲述，也比较适合学生的思维习惯，根据实验在同一地点，从同一高度同时自由下落的物体，同时到达地面的事实.由知它们的加速度必相同，所以本节课的重点和关键是做好实验和推理分析. 教法建议可以按照教材安排的顺序，在讲解的同时，通过实验，边讲边议，如果学生条件许可，可采取讨论式的教法.教学设计示例教学重点：认识自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀变速直线运动，并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题.教学难点：自由落体运动中不同物体下落的加速度都为 .主要设计：一、自由落体运动[方案一]1、思考与讨论：(1)重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?(2)请举出一重的物体下落快的实例?(演示一团棉花和一块石头下落的现象)(3)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)2、分析引导：(1)上述实验现象是因为有空气阻力存在使现象变得复杂，(教师指出)(2)演示：把纸片团成一个小纸团，再让它和小石子同时下落的现象.(3)提问：如果没有空气阻力，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?(4)演示：按教材要求做“牛顿管”实验.3、分析与小结：(1)分析“牛顿管”实验的特点，引出自由落体运动的定义.(2)展示课件“自由落体运动的频闪效果”(3)分析频闪效果，分析出自由落体运动是加速运动，进而指出，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.[方案二]1、教师提出我们要研究一种见得非常多的物体运动，即物体下落的运动，问学生：重的物体下落快还是轻的物体下落的快?2、启发学生回想所见过物体的下落运动，有没有轻的物体下落快的现象?引导学生对观察到的物体下落现象总结为“有时重的物体下落快、有时轻的物体下落快”(配合演示)3、提问：怎样从理论上说明重的物体比轻的物体下落快是不对的?让学生看教材30页有关伽利略的推理，认识到从“重的物体下落快”会导出矛盾的结论.4、提问：为什么有时重的物体下落快?有时轻的物体下落快?可通过前面的演示启发学生想到：空气阻力的作用使得物体下落问题变得复杂.5、教师问：我们应该怎样研究物体的下落运动?引导学生想到研究问题应从简单到复杂，因此应首先研究没有空气阻力时物体的下落情况.指出可根据实验来研究.6、演示：“牛顿管实验”让学生得出结论：没有空气阻力，只有重力作用时，轻重不同的物体下落快慢相同.7、教师小结：物体只在重力作用下从静止下落的运动叫自由落体运动，轻重不同的物体自由下落快慢相同.8、展示课件“自由落体运动的频闪效果”，总结特点：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.二、自由落体加速度：1、分析引导：在同一地点，从同一高度同时下落的物体，下落到同一位置时(这个位置是任意的)所用时间总是相同的.可知：这些初速度为零的匀加速运动，在相同时间里发生了相等的位移，由知，它们的加速度必相同.2、让学生看书，记住重力加速度的方向，了解一些地区的重力加速度的数值.3、让学生根据匀变速运动的公式，推导出自由落体运动的公式：若学生基础较好，可根据自由落体频闪照片，用分析纸带的方法粗算一下自由落体加速度.探究活动滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴的滴在其正方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子时后一滴恰好离开水龙头，测出几滴水落到盘中的总时间t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度.请思考：为什么不只测出一滴水下落的时间即开始计算?按前面给的方法测出一个水滴下落时间还是 ?为什么?重力加速度的表达式是什么?实际做一做，计算一下，当地的重力加速度.自由落体运动教案设计（3）一、教材分析(一) 教材内容1、地位与作用本节是在学习了运动学的基本概念和匀变速直线运动等知识后安排的，自由落体运动作为匀变速直线运动的一种特例，是一种理想化模型，生活中应用非常多。

自由落体运动亚里士多德观点是：轻重不同物体下落时，轻物体下落得慢，重物体下落的快。

原因是：轻重物体下落的快慢不同，是因为空气的阻力不同。

伽利略：观点是：物体在下落时，下落的速度跟物体的重量无关。

自由落体运动：定义：物体在只受重力的作用下，由静止开始下落的运动。

条件：（1）（2）性质：初速度为0的匀加速直线运动。

方法：公式法、图像法、比值法。

讨论：由图像讨论云变速直线运动与自由落体运动的练习和区别。

证明：在初速度为零(v0=0)的匀加速直线运动中：（1）连续相等时间内的位移比s1：s2：s3......=1:3:5:7...（2）连续相等位移所用时间之比：::t t t1231．关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是（）A、重的物体下落的加速度大 B同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大C、这个加速度在地球上任何地方都一样大 D这个加速度在地球赤道比在地球北极大2．下列关于自由落体运动的说法中正确的是（）A、物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动B、物体初速度为零，加速度为9.8m/s2的运动是自由落体运动C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动D、物体在重力作用下的运动是自由落体运动3．甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙= 5∶1，甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下，不计空气阻力，以下说法错误的是（）A．在下落过程中，同一时刻二者速度相等 B．甲落地时，乙距地面的高度为HC．甲落地时，乙的速度的大小为gH2 D．甲、乙在空中运动的时间之比为1∶24．把自由落体物体的总位移分成相等的三段，则由上到下的顺序经过这三段位移所需时间比是( )A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶2∶3D.1∶(2-1)∶(3-2)5、一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s内的位移大小是h，则它在第3 s内的位移大小是多少？6．小球自某一高度自由落下，它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是多少？7．每隔一定时间有一个水滴自8 m高处的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是多少？（g取10m/s2）8．一个小物体从楼顶开始做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距地面的高度为多少？9．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面125米时打开降落伞，开伞后运动员就以大小为14.3米/二次方秒的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5米/秒。

轻重物体的自由落体物体在重力的作用下自由下落的现象被称为自由落体。

自由落体是物理学中的基础概念之一，我们将在本文中从不同角度探讨轻重物体在自由落体中的差异。

一、速度与时间的关系在自由落体过程中，物体的速度随时间的推移而不断增加。

根据牛顿第二定律，物体受到重力的作用，重力与质量成正比。

由此推导出，重物体的加速度大于轻物体。

重物体因质量大受到的重力较大，加速度也相对较大，速度增加得更快。

而轻物体因质量小受到的重力较小，加速度也相对较小，速度变化较慢。

二、距离与时间的关系重物体和轻物体在自由落体中的下落距离也存在差异。

根据物理定律，自由落体下，物体下落的垂直距离与时间的平方成正比。

重物体由于加速度大，速度增加快，所以下落距离相对较远。

轻物体的加速度小，速度增加慢，因此下落距离相对较短。

三、空气阻力的影响在真空环境中，物体的自由落体受到的阻力可以忽略不计。

然而，在实际情况下，空气阻力会对物体的自由落体产生一定影响。

由于空气阻力的存在，轻物体受到的阻力相对较大，加速度减小，速度增加较慢，下落距离相对减小。

而重物体受到的阻力相对较小，加速度不会明显减小，速度增加更快，下落距离相对较大。

四、实际应用与意义轻重物体的自由落体在实际生活和科学实验中有着广泛应用和重要意义。

1.运动模拟与预测通过研究轻重物体的自由落体现象，可以模拟和预测其他物体的运动情况。

例如，在建筑和工程设计中可以预测物体的下落速度和距离，确保建筑物的结构安全性。

2.基础物理教学轻重物体的自由落体是物理学教学中的基本实验之一。

通过实验，学生可以直观地观察到不同质量物体在自由落体中的差异，从而加深对物理学原理的理解。

3.参与科学研究了解轻重物体的自由落体现象，有助于参与科学研究和实验。

例如，物理学家和工程师可以利用这一现象研究和开发新的材料，探索宇宙中星体的运动规律等。

总结：轻重物体在自由落体中的差异体现在速度、下落距离和空气阻力等方面。

重物体受到的重力和加速度大，速度增加快，下落距离较远；轻物体受到的重力和加速度小，速度增加慢，下落距离较短。

大班科学教案《物体下落的速度》含反思一、教学内容本节课选自大班科学领域，涉及教材的第三章《物体的运动》中的第三节《物体下落的速度》。

详细内容包括：了解物体下落速度的概念，探究不同物体下落速度的快慢，以及影响物体下落速度的因素。

二、教学目标1. 知道物体下落速度的概念，了解不同物体下落速度的快慢。

2. 通过观察、实验，培养幼儿的观察力和动手操作能力。

3. 激发幼儿对科学现象的好奇心，培养幼儿探索科学的兴趣。

三、教学难点与重点难点：理解物体下落速度的概念，探究影响物体下落速度的因素。

重点：通过实践观察，让幼儿了解不同物体下落速度的快慢。

四、教具与学具准备1. 教具：羽毛、乒乓球、积木、小石子、计时器等。

2. 学具：每组一份羽毛、乒乓球、积木、小石子、计时器。

五、教学过程1. 实践情景引入：（1）邀请幼儿观看教师抛羽毛、乒乓球、积木、小石子的现象，引导幼儿观察物体下落的速度。

（2）讨论：为什么这些物体下落的速度不一样？2. 例题讲解：（1）讲解物体下落速度的概念。

（2）通过实验，让幼儿观察不同物体下落速度的快慢。

3. 随堂练习：（1）分发学具，让幼儿分组进行实验，观察不同物体下落的速度。

（2）记录实验结果，分享观察到的现象。

5. 课堂小结：强调物体下落速度的概念，提醒幼儿在日常生活中注意观察物体下落的现象。

六、板书设计1. 物体下落速度的概念2. 不同物体下落速度的快慢3. 影响物体下落速度的因素七、作业设计1. 作业题目：观察生活中的物体下落现象，记录观察到的物体下落速度。

2. 答案：根据观察到的现象，描述物体下落速度的快慢。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课通过实验让幼儿观察物体下落速度，提高了幼儿的观察力和动手操作能力。

2. 拓展延伸：（1）让幼儿思考：还有哪些因素会影响物体下落的速度？（2）鼓励幼儿在家庭中寻找物体下落的现象，进行观察和记录。

重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定。

2. 实践情景引入的设置。

物体下坠停顿的重量
从物理学角度来看，根据牛顿第二定律，物体的重量可以用公
式W=mg来计算，其中W是物体的重量，m是物体的质量，g是所在
地的重力加速度。

在地球表面，重力加速度约为9.8米/秒^2。

因此，物体下坠停顿的重量取决于其质量以及所在地的重力加速度。

另外，需要注意的是，当考虑到空气阻力时，物体下坠停顿的
重量会受到一定影响。

在空气阻力存在的情况下，物体下落到一定
速度后会受到平衡力，导致其不再加速下落，这时的重量也会有所
变化。

总之，物体下坠停顿的重量是一个受到物体质量、所在地重力
加速度以及可能存在的空气阻力影响的物理量，需要根据具体情况
进行计算和分析。