高中物理：《自由落体加速度》
物体的自由落体加速度
物体的自由落体加速度自由落体是指物体在没有任何其他力的作用下自由下落的过程。
在地球表面附近，我们可以观察到很多自由落体现象，比如摔下的苹果、投掷的石块等。
而自由落体加速度则是指在自由落体过程中，物体每秒钟加速度的增大量。
自由落体加速度符合牛顿第二定律，即“物体所受的合力等于物体的质量与加速度的乘积”。
在地球的引力作用下，物体下落的加速度大致相等，记作g。
常规情况下，g取值为9.8米/秒²。
这个数值是根据物理试验和观测数据得出的近似值，实际上会存在一定的地理和海拔上的差异。
自由落体加速度与质量无关，即质量大的物体和质量小的物体在自由落体过程中加速度相同。
这是因为物体的重力相对于质量来说是一个比较大的力，相对于惯性力来说是一个比较小的力，所以质量对加速度没有影响。
为什么物体的自由落体加速度是一个常数呢？这是由于地球的引力是垂直向下的，并且在地球表面附近基本保持不变。
牛顿第二定律告诉我们，物体受到的重力等于物体的质量与重力加速度的乘积，即F=mg。
假设质量为m的物体在单位时间内下落的距离为h，那么它受到的重力势能变化等于重力与高度之积，即ΔPE=mgh。
当物体下落的高度很小的时候，重力势能变化可以近似为mgΔh，因为g与h的乘积仍然与重力势能的增量相等。
所以当h很小时，物体的自由落体加速度近似为常数g。
自由落体加速度对于很多实际问题都有重要的应用。
比如工程中的弹射设备、物体的自由落体运动等。
在工程中，我们需要考虑自由落体加速度对于物体的冲击力、速度等参数的影响，以保证工程的安全性和性能。
除了地球，其他天体上的自由落体加速度也是不同的。
在月球表面，自由落体加速度约为1.6米/秒²，比地球上小很多。
在太空中，物体处于无重力环境下，自由落体加速度为零。
总而言之，物体的自由落体加速度是一个重要的物理概念。
它与物体的质量无关，但与地球的引力和物体的高度有关。
在地球表面附近，自由落体加速度约为9.8米/秒²，这个数值有很多实际应用。
物体在自由落体中的加速度
物体在自由落体中的加速度自由落体是指物体受到重力作用下竖直下落的运动。
物体在自由落体中的加速度是一个重要的物理概念，它描述了物体在自由落体过程中速度的变化情况。
本文将从理论原理、加速度的计算公式、实验验证以及应用领域等方面，深入探讨物体在自由落体中的加速度。
物理理论背景：物体在自由落体中的加速度源自于质量和引力的相互作用。
根据万有引力定律，质量之间存在着万有引力。
在地球表面附近，重力加速度常用g表示，其大小约为9.8 m/s²。
当物体在自由落体时，只受到重力的作用，没有其他外力的干扰。
加速度的计算公式：根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力和质量的比例成正比。
对于自由落体来说，作用力就是重力，而质量是不变的。
因此，自由落体中物体的加速度和重力加速度的大小相等，方向也相同，即向下。
常用的加速度计算公式如下：加速度 a = g其中，a表示加速度，g表示重力加速度。
实验验证：为了验证自由落体中物体的加速度与重力加速度的一致性，可以进行简单的实验。
首先，将一个小球从一定高度的位置放下，在下落的过程中使用计时器记录下小球经过若干个固定点的时间。
然后，根据加速度公式 a =(2h)/(t²) 计算小球在每个固定点的加速度。
经过多次实验数据的测量和处理，可以验证物体在自由落体中的加速度等于重力加速度。
应用领域：物体在自由落体中的加速度不仅在物理学中有重要意义，也在实际生活中有广泛应用。
以下是一些相关领域的例子：1. 建筑工程：在设计建筑物时，需要考虑物体下落的加速度，尤其是在设计电梯、升降机等设备时更为重要。
准确计算物体在自由落体过程中的加速度，可以确保设备运行的安全性和正常性。
2. 运动竞技：在一些运动项目中，运动员需要面对快速下落的物体，如篮球运动中的篮球。
了解物体在自由落体中的加速度，可以帮助运动员在比赛中更好地应对球的速度和方向，提高竞技水平。
3. 经济学：在经济学中，物价的波动常常被比喻为自由落体运动。
高中物理自由落体加速度测量方法
高中物理自由落体加速度测量方法引言：在物理学中，自由落体是指物体只受重力作用，无其他任何力的影响而自由地下落的现象。
自由落体运动是研究运动物体竖直方向上受加速度作用的典型例子，因此准确测量自由落体加速度对于物理实验和理论的验证非常重要。
在本文中，将介绍一些常用的高中物理实验方法，以测量自由落体加速度。
一、经典实验法：井口法和光门法井口法是最经典的实验方法之一，它利用井口作为自由落体的高度，并通过计时来测量物体下落的时间。
实验过程如下：1. 准备一个深井或者悬崖，并确保其边缘垂直和平整。
2. 确定自由落体的起点和下落的终点（井底或者悬崖底部）。
3. 从起点处放置物体，并以自由落体的状态让其下落。
4. 同时启动计时器，记录物体下落的时间。
5. 重复实验多次，取平均值来得到更精确的结果。
6. 利用自由落体运动公式 h=gt^2/2，其中h为井的深度，t为物体下落的时间，计算出加速度g的值。
光门法是另一种经典的实验方法，它利用光门和计时器来测量物体通过光门的时间。
实验过程如下：1. 准备一个光门装置，将其放置在自由落体的路径上。
2. 通过光电装置来记录物体通过光门的时间。
3. 启动计时器，在物体通过光门的时候，记录下时间。
4. 重复实验多次，取平均值来得到更精确的结果。
5. 利用自由落体运动公式 h=gt^2/2，其中h为自由落体的高度，t为物体通过光门的时间，计算出加速度g的值。
二、高精度测量法经典实验法虽然简单易行，但由于实验条件的限制，精度相对较低。
为了得到更精确的自由落体加速度测量结果，可以利用高精度测量设备，如电子秤和电磁铁等。
以下是几种高精度测量法：1. 微机判断装置法：使用微机判断装置可以实时记录物体下落的时间，并自动计算出加速度的值。
具体操作方法如下：1）在实验装置上安装电磁铁和微机判断装置。
2）将物体放置在电磁铁上，并将电磁铁与微机连接。
3）启动微机判断装置，并记录物体下落的时间。
4）微机根据测得的时间数据，计算出加速度的值。
高中物理必修1《实验：自由落体运动测重力加速度》(课堂PPT)
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知识回顾
匀变速直线 自由落运
运动
动
速度与时间 的关系的 公式
位移与时间 的关系的 公式
速度与位移 的关系的 公式
2
课前复习
• 在用打点计时器测重力加速度时是 （先
开电源还是先放重物）；实验中所用的打
点计时器由
和
两种，它
们的工作电压分别为
和
，打
点频率为 ，打点的时间间隔为
空降兵从飞机上跳伞落到地面的速度约为6ms为了保证安全着陆空降兵平时经常进行从高台上跳下的模拟训练取g10ms2你估计高台合适的高度约为a06mb10mc18md24ms内的位移大小是s则它在第3s内的位移大小是a5sb7sc9sd3s16一颗自由下落的小石头经过某点时的速度是98ms经过另一点的时的速度是392ms求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间
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1、重物下落过程中受到的空气阻力 2、纸带与打点计时器间的摩擦 3、长度测量误差 解决方法：1、选密度大、体积小的物体
2、打点计时器尽量竖直放置 3 、用长刻度尺，一次把数据测出
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习题练习
• 1、做自由落体运动的物体，每秒速度的增加量总是 （）
A、大小相等，方向相同 B、大小不等，方向相同 C、大小相等，方向不同 D、大小不等，方向不同
。
3
思考与讨论：
• 地球表面上重力加速度的特点？你如何通 过实验测定物体的重力加速度？
4
利用打点计时器测重力加速度
实验装置
数据处理
打点计时器
纸带
夹子 重物
5
实验步骤：
1、将打点计时器固定在铁架台上，限位空在 竖直方向
2、将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计 时器的限位孔
高中物理：自由落体运动加速度的测量
第 1 页 共 1 页 高中物理：自由落体运动加速度的测量
频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相可记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置(如图为一小球做自由落体运动的频闪照片)．根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求自由落体加速度．也可以根据＝v
＝
x t
，求出物体在某一时刻的速度，再由v ＝v 0＋gt ，求出g .
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是小球自由下落时的频闪照片的一部分，如果通过这幅照片测量自由落体加速度约为10.00 m /s 2，则频闪仪每隔________ s 闪光一次．小球在图片中最上方的位置时具有的速度为________ m/s.(计算结果小数点后保留两位)
解析：由Δh ＝gT 2得T ＝ Δh g
＝0.05 s 由h ＝v 0t ＋12gt 2，从最上方到最下方位置有0.57＝v 0×0.2＋12
×10×0.22 得v 0＝1.85 m/s.
答案：0.05 1.85。
高一上物理知识点自由落体
高一上物理知识点自由落体自由落体是物理学中的一个重要概念，它在高一上学期的物理课程中被广泛学习和讨论。
本文将介绍有关自由落体的物理知识点，包括定义、加速度、速度、时间以及应用等方面。
一、定义自由落体是指物体在只受到重力作用下垂直下落的运动。
在自由落体过程中，不考虑空气阻力和其他外力的影响，只有重力对物体产生作用。
二、加速度自由落体的加速度恒定且大小约等于地球上的重力加速度，约等于9.8 m/s²，常用符号为g。
这意味着物体每秒钟下落的速度会增加9.8米。
三、速度在自由落体过程中，物体的速度会不断增加。
根据物理学的公式v = gt，物体的速度（v）等于重力加速度（g）乘以落体的时间（t）。
四、时间物体自由落体的时间由自由下落的开始到结束所经过的时间。
根据物理学的公式s = 1/2gt²，其中s表示物体下落的距离，g表示重力加速度，t表示自由落体的时间。
五、应用自由落体的知识在日常生活和工程领域中有广泛应用。
其中一项常见的应用是用于计算自由落体时物体的落地速度和落地时间，这在消防、安全设备设计以及运动项目等方面都具有重要意义。
此外，自由落体还可以用来研究物体在空中自由落下时的运动规律。
通过实验观察和数据分析，可以验证自由落体运动与重力加速度的关系，提高学生的实验操作能力和科学研究的素养。
总结起来，自由落体是指物体在只受到重力作用下垂直下落的运动，加速度为重力加速度，速度随时间的增加而增加，时间通过公式s = 1/2gt²计算。
自由落体的知识在不同领域都有应用，具有重要的理论和实践价值。
通过学习和理解物理中关于自由落体的知识点，我们可以更好地解释和分析自然界中发生的一系列现象。
同时，掌握自由落体的原理和公式，有助于培养学生的科学思维和实验观察能力，为今后更深入的物理学习打下坚实的基础。
高中物理：自由落体加速度
第 1 页 共 1 页 高中物理：自由落体加速度
1．概念 自由落体运动的加速度称为自由落体加速度或重力加速度．
2．大小 重力加速度的大小在地球上纬度和海拔不同的区域略有差别．计算中通常取g ＝9.8 m /s 2，在粗略计算中还可以取g ＝10 m/s 2.
3．方向 重力加速度的方向竖直向下．
[思考]
质量越大的物体自由落体加速度越大吗？
提示：不是，自由落体加速度只与物体的位置有关，与物体的质量和运动状态无关．
四、自由落体运动规律
1．性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g 的匀加速直线运动．
2．基本公式：速度公式v t ＝gt .
位移公式h ＝12
gt 2. [思考]
(1)试写出物体自开始下落经过时间t 时的速度v 和下落高度h 的表达式．
(2)匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？
提示：(1)由匀变速直线运动规律得v ＝gt ，h ＝12
gt 2. (2)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故匀变速直线运动的推论对于自由落体运动都适用．。
自由落体加速度公式
自由落体加速度公式自由落体加速度公式（又称重力加速度公式）是物理学中非常基础和重要的公式之一，它描述了在重力作用下物体自由落体的运动规律。
本文将详细介绍自由落体加速度公式的定义、推导和应用。
一、自由落体加速度公式的定义自由落体是指物体在只受重力作用下运动的状态，而不受其他因素的制约或影响，如空气阻力、弹力等。
加速度是物体运动的基本物理量之一，表示物体在单位时间内速度发生变化的量。
自由落体加速度即为物体在自由落体状态下，单位时间内速度增加的量。
自由落体加速度公式的通式为a=g，其中g为地球表面的重力加速度，取值约为9.8米每秒平方。
这个公式告诉我们，任何物体在自由落体状态下，其加速度恒定且等于重力加速度。
二、自由落体加速度公式的推导自由落体加速度公式的推导涉及到牛顿第二定律和万有引力定律等。
具体推导步骤如下：1. 假设有一个质量为m的物体在重力作用下自由落体，其速度为v。
2. 根据牛顿第二定律，物体所受的合力F等于其质量m乘以加速度a，即F=ma。
3. 根据万有引力定律，使物体自由落体的力是重力，其大小为mg，其中g为地球表面的重力加速度。
4. 将重力mg代入牛顿第二定律中得到F=mg，代入a=F/m得到a=g。
5. 确定了自由落体状态下物体的加速度为g，带入物理公式v=at中，得到自由落体速度公式v=gt。
三、自由落体加速度公式的应用自由落体加速度公式是许多物理问题的基础和核心，其应用广泛。
以下是自由落体加速度公式的几个常见应用：1. 计算物体自由落体的速度由自由落体加速度公式可知，物体自由落体时，其速度的大小为gt，其中g为重力加速度，t为自由落体的时间。
如果物体自由落体时间为3秒，则其速度大小为9.8m/s²×3s=29.4m/s。
2. 计算物体自由落体所需的时间如果已知物体自由落体的高度h，则可通过自由落体公式h=1/2gt²计算自由落体所需的时间t，即t=√(2h/g)。
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高中物理：自由落体加速度
[探究导入] 利用如图甲所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
(1)如何根据打上点的纸带(如图乙)求出重物的重力加速度？
提示：可用下列两种方法求出重力加速度：
①由v n ＝x n ＋x n ＋12T
求出各点的瞬时速度，作出v -t 图像，v -t 图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示加速度．
②由位移差公式Δx ＝aT 2计算加速度．
(2)重力加速度的方向如何？
提示：方向竖直向下．
1．自由落体加速度的方向：总是竖直向下的．
2．自由落体加速度的大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重力加速度最小；南(北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大．一般的计算中，可以取g ＝9.8 m /s 2或g ＝10 m/s 2.
[易错提醒]
物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，所以下落时的加速度一般不同．
[典例2] 关于自由落体运动的加速度g ，下列说法中正确的是( )
A ．重的物体的g 值大
B ．同一地点，轻重物体的g 值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大
D．g值在赤道处大于在北极处
[解析]自由落体加速度又叫作重力加速度．在同一地点，所有物体的重力加速度都是相等的，与物体的质量、运动状态均无关，A错误，B正确；在不同地点，重力加速度是不同的，两极处大于赤道处，C、D错误．
[答案] B
2．关于重力加速度的说法正确的是()
A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度
B．地球上各处的重力加速度g值都相同
C．北京的重力加速度为9.8 m/s2，说明在北京做下落运动的物体，每经过1 s速度增加9.8 m/s
D．成都和苏州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同
解析：在比萨斜塔释放的金属球，受到的空气阻力远远小于球的重力，可以认为金属球做自由落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，因下落的高度和运动时间相同，所以二者的加速度相同，A正确；地球上各处的重力加速度的大小一般不同，方向虽然均竖直向下，但因地球是球形的，在不同地区方向并不相同，故B、D错误；在北京下落的物体不一定做自由落体运动，其加速度也不一定等于重力加速度，故C错误．
答案：A。