高中物理之自由落体
高中物理中的自由落体运动
高中物理中的自由落体运动自由落体是指物体在自由状态下受重力作用下的运动。
在高中物理学中，自由落体是一个重要的概念，也是学习运动学和力学的基础。
本文将探讨自由落体运动的特点、公式和实际应用。
一、自由落体运动的特点自由落体运动具有以下特点：1. 速度越来越大：在自由落体运动中，物体由于受重力作用，速度会不断增加。
重力会加速物体的下落，使其速度越来越大。
2. 加速度恒定：自由落体运动中，物体的加速度是一个恒定值，通常用符号g表示。
在地球表面，g约等于9.8米每平方秒，因此自由落体的加速度约等于9.8米每平方秒。
3. 垂直下落：自由落体运动是垂直向下的运动，物体沿重力方向自上而下运动。
二、自由落体运动的公式在高中物理中，我们可以使用一些公式来描述自由落体运动。
1. 下落时间：物体从静止开始落地所需的时间可以通过以下公式计算：t = sqrt(2h/g)其中，t表示下落时间，h表示物体下落的高度，g表示重力加速度。
2. 下落距离：物体下落的距离可以通过以下公式计算：s = 1/2gt^2其中，s表示下落距离，t表示下落时间，g表示重力加速度。
3. 速度：物体下落的速度可以通过以下公式计算：v = gt其中，v表示下落速度，g表示重力加速度，t表示下落时间。
三、自由落体运动的实际应用自由落体运动在现实生活中有许多应用，下面介绍其中几个例子：1. 自由落体实验：实验室中可以通过自由落体实验来验证自由落体的特点和公式。
通过测量物体的下落时间和下落距离，可以计算出重力加速度，并与理论值进行比较，从而验证物体在自由状态下的运动规律。
2. 自由落体塔：建筑中的自由落体塔常用于游乐项目中。
参与者会从塔的顶部自由下落，体验自由落体运动的刺激和快感。
3. 自由落体的建筑设计：在建筑设计中，自由落体运动的原理可以用来评估建筑物的安全性。
通过考虑自由落体的速度和撞击力，可以确保建筑物在遭受自然灾害或其他外力冲击时能够保持稳定。
高中物理课件《自由落体运动》
自由落体的假设条件
自由落体模型假设空气阻力和其 他影响可以忽略。
自由落体的运动方程
运动学方程 S=V0t+1/2gt2；速度 方程 V=V0+gt。
自由落体的速度和加速度
自由落体的速度每秒增加9.8米/ 秒，加速度约为9.8米/秒2。
自由落体的实验方法与数据处理
1
实验器材与原理
使用下落物体、计时器、测量工具等设备，确定实验器材和原理。
高中物理课件《自由落体 运动》
本课件将带你深入探讨自由落体运动，解释其概念、特点和物理模型。
自由落体运动的概念
定义
自由落体是指只受重力作用 的运动，忽略了空气阻力.
特点
自由落体的重要特点是加速 度恒定且垂直向下，速度与 时间成正比。
实例
经典的自由落体实例是投出 的物体和垂直向下抛出的物 体。
自由落体的物理模型
自由落体在物理实验中的 应用
自由落体实验是教学物理学的基 础，帮助学生理解运动规律。
自由落体与斜抛运动的比较
两种运动形式的区别
自由落体是纵向运动，只受重力影响；斜抛运动是斜向运动，受重力和初速度的影响。
两种运动形式的联系
自由落体和斜抛运动都是自然界中的重要运动形式，具有相同的加速度。
应用实例
斜抛运动应用于抛投运动、炮弹发射和弹道学研究，与自由落体密切相关。
2
实验步骤
详细记录实验步骤，包括测量物体的下落时间和下落高度。
3
数据处理与分析
分析实验结果，绘制图表，验证自由落体的运动规律。
自由落体的应用
自由落体在现实生活中的 应用
自由落体运动解释了许多常见现 象，如落叶、跳伞和跳水。
自由落体在红外线测速仪 中的应用
高一物理教案 自由落体运动9篇
高一物理教案自由落体运动9篇自由落体运动 1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 21、说教材“自由落体运动”是高中物理“物体运动”一章的内容，教材的目的显然是把它作为匀变速直线运动的特例来处理。
高中物理《自由落体运动》教案设计(精选8篇)
高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计〔精选8篇〕高中物理《自由落体运动》教案设计篇1整体设计自由落体运动是一种理想化模型，在高中物理教学中具有特殊的地位。
在知识上它是匀变速直线运动的一个特例，在方法上浸透着理想化模型的重要研究方法。
在整个必修一教学的安排上，匀变速运动的教学重点在于规律的应用，自由落体运动的新课教学那么要向学生介绍用现代先进教学仪器研究自由落体运动的规律特征，有利于学生站在一个现代新科技的角度观望历史人物对自由落体的研究，体会近代物理的先驱伽利略是如何进展研究的——这是向高中学生首次介绍伽利略的物理学研究方法的教育，它在整个高中物理教学中具有特殊重要的意义。
本课程的教学设计要解决两个问题，一是怎样引入课题和分析^p 论证课题；二是介绍自由落体运动规律以及用打点计时器实验时的本卷须知。
这两个问题是统一的，前者是教学的组织，即课程进展的形式；后者是课题内容本身，这两者的结合便是本课的教学任务。
教学重点自由落体运动的规律。
教学难点自由落体运动规律的得出。
课时安排1课时三维目的知识与技能1、理解自由落体运动的条件和性质，掌握重力加速度的概念；2、掌握自由落体运动的规律，能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题过程与方法1、培养学生的观察才能和逻辑推理才能；2、进展科学态度和科学方法教育，理解研究自然规律的科学方法，培养探求知识的才能；3、通过对自由落体运动规律的应用，进步学生的解题才能。
情感态度与价值观1、充分利用多媒体辅助教学、演示实验和课本中的小实验，让学生积极参与课堂活动，设疑、解疑、探求规律，做到师生默契配合、情理交融，使学生始终处于积极探求知识的过程中，到达最正确的学习心理状态。
2、利用课后的阅读材料，介绍伽利略上百次的对落体运动本质规律的探究研究，使学生体会到科学探究的艰辛，挖掘德育教育的素材。
课前准备木架、小球、细线、牛顿管、硬币、羽毛、纸片〔多张〕教学过程导入新课情景导入教师两手分别拿一小球和纸片，从一样的高度释放两物体。
自由落体运动高中物理
自由落体运动高中物理
自由落体运动是高中物理中的一个基本概念，它指的是物体仅在重力作用下从静止状态开始下落的运动。
以下是自由落体运动的几个关键点：
1. 初速度为零：自由落体运动的起点是物体处于静止状态，即物体在开始下落时的速度为零。
2. 只受重力作用：在自由落体运动中，物体唯一受到的外力是地球的重力，不考虑空气阻力等其他因素的影响。
3. 加速度恒定：在同一地点，所有物体在自由落体运动中的加速度是相同的，这个加速度通常用g 表示，其数值约为9.8 m/s²。
这意味着所有物体（不考虑空气阻力）在同一高度下落的时间是相同的。
4. 运动方程：自由落体运动可以用基本的运动方程来描述，例如位移s = 1/2 * g * t²，速度v = g * t，其中s 是位移，v 是速度，g 是重力加速度，t 是时间。
5. 实际应用：虽然自由落体是一个理想化的模型，但在实际问题中，当空气阻力对物体下落的影响可以忽略不计时，物体的下落可以近似看作是自由落体运动。
总的来说，了解自由落体运动的基本概念和特点对于学习高中物
理至关重要，因为它不仅是物理学的基础，也是理解更复杂物理现象的起点。
在学习过程中，可以通过实验和问题解决来加深对自由落体运动规律的理解和应用。
高中物理自由落体运动
自由落体的运动性质
自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
重力加速度g
在同一点，一切物体在自由落体运 动中的中的重力加速度都相等。
大小：一般取 g=9.8m/s2 方向：竖直向下
自由落体运动的运动规律
v=gt S=1/2gt2
v2t=2gs
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自由落体运动
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自由落体运动的定义
高中物理课件《自由落体运动
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循牛顿第 二定律，即F=ma。通过测量自由落体的位移和时间，可以 推导出自由落体的加速度。
实验设备和材料
实验设备
计时器、自由落体实验装置（包括落体、支架、释放装置等）、测量尺。
材料
小球、纸带等。
实验步骤和实验结果分析
实验步骤
1. 将小球放置在自由落体实验装置的支架上，调整小球的位置，使其处于静止状态 。
$h = frac{1}{2}gt^{2}$，其中h为下落高度，g为重力加速度，t为下落时间。
自由落体运动的末速度公式为
$v = gt$，其中v为末速度，g为重力加速度，t为下落时间。
自由落体的公式
自由落体的位移公式：$h = frac{1}{2}gt^{2}$ 自由落体的末速度公式：$v = gt$ 自由落体的平均速度公式：$overset{―}{v} = frac{v}{2}$
2. 启动计时器，释放小球，让其自由下落。
实验步骤和实验结果分析
3. 当小球落地时，停 止计时器，记录下小 球下落的时间。
5. 重复实验多次，以 获得更准确的数据。
4. 使用测量尺测量小 球下落的位移，记录 数据。
实验步骤和实验结果分析
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实验结果分析
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04
1. 根据测量数据，计算出自 由落体的加速度。
01
02
03
等加速运动
自由落体在运动过程中始 终保持相同的加速度，即 地球上的重力加速度（约 9.8m/s²）。
匀变速运动
自由落体运动过程中，物 体的速度随时间均匀增加 。
运动轨迹
自由落体的运动轨迹是一 条直线，称为自由落体轨 迹。
高中物理自由落体运动公式及知识点总结
高中物理自由落体运动公式及知识点总结
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。
扩展资料
记录自由落体运动轨迹：
1.物体仅在中立的作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动（理想化模型）。
在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响，与物体重量无关。
2. 伽利略的科学方法：观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广
自由落体运动规律：
1. 自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动，加速度为常量，称为重力加速度（g）。
g=9.8m/s2；
2. 重力加速度g的.方向总是竖直向下的。
其大小随着纬度的增加而增加，随着高度的增加而减少。
3. vt2；= 2gs
竖直上抛运动：
处理方法：分段法（上升过程a=-g，下降过程为自由落体），整体法（a=-g，注意矢量性）
1.速度公式：vt= v0—gt
位移公式：h=v0t—gt？2；/2
2.上升到最高点时间t=v0/g，上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度：s=v02；/2g。
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频闪照相：设竖直方向的位移为X，竖直方向 就是自由落体运动，利用公式X=1/2gt²，是从 最开始计时，初始速度为0。时间t就是：快门 速度乘以照片数，竖直位移X：数竖直方向上 走过的背景格子数乘以一格的长度。将X和t代 入，可得到g，即自由落体的加速度。
1)估测屋檐的高度 2)自制测定反应时间尺 3)利用频闪照相法求重 力加速度 4)测出井口到井里水面 的深度
例：自由下落的物体，在落地前的 最后1s内下落了25m，问此物体是 从离地面多高的地方开始下落的？ （g=10m/s²)
解： （1） 最后0.5秒速度为 25米每 秒 （2） 物体从0加速到25 要用 25/10=2.5s （3） 全程共用2.5＋0.5=3s （4） 根据 h=1/2gt²得 h=45米
数学运算：如果v与x成正比，将会得到荒谬的结论； 如果v与t成正比，它通过的位移x就与t2成正比。
实验验证：为了便于测量时间，伽利略设法用斜面做实验。他在木制 斜槽上蒙上羊皮纸，让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下，通过上百次对 不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究，发现小球沿 光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比，小球的运动是匀变速直 线运动，且倾角一定不同小球的加速度一定不同，即倾角越大加速度 越大。 合理外推：他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的 倾角越接近90度，小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动； 当斜面的倾角达到90度时，小球就做自由落体运动。从而，自由落体 运动是初速度为0的匀加速直线运动，且所有物体自由下落时的加速度 都相同。
自由落体
目录
物体下落的快慢是由 物体本身的重量决定的 物体越重，下落两块石头， 大的重量为8，小的为4，则大的下落速度为8，小的下 落速度为4，当两块石头被绑在一起的时候，下落快的 会因为慢的而被拖慢。所以整个体系和下落速度在4-8 之间。但是，两块绑在一起的石头的整体重量为12， 下落速度也就应该大于8，这就陷入了一个自相矛盾的 境界。
实验设计：
实验1：让一枚硬币与一张纸同时 从同一高度落下，看看哪个先着 地；然后将纸紧紧地揉成纸团， 再做这个实验，观察现象。
实验2：在一根玻璃管中羽毛和小硬币等物品，让 它们同时下落，观察它们的下落情况。然后，将 玻璃管抽空，重新实验，观察现象。
传统实验
将传感器的发射端固定 在物体上，接收端与电 脑连接，设置完成。将 物体随发射端自由下落， 得出s-t图像，微分之后 即得v-t图像，再微分即 得a-t图像，如果实验成 功，物体下落时的a-t是 一条直线
物体下落的速度应该 不是由其重量决定的。 自由落体运动的速度是匀速变化的。
铁质重球
木质轻球
结果发现，各种物体都是同时落地，而不分先后。 也就是说，下落运动与物体的具体特征并无关系。 无论木制球或铁制球，如果同时从塔上开始下落， 它们将同时到达地面。
伽利略通过反复的实验，认为如果不计空气阻 力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加 速度的大小都是相同的