人教版高一物理必修一《自由落体运动》课件
人教版高一物理必修一2.5《自由落体 运动》 课件( 共60张P PT)
探究：牛顿管实验：无空气影响时，物体下 落的快慢？
抽气后，就减小了
空气阻的力影响
注意：观察实验 得出结论
现象： 在真空中接近同时落地 。 结论： 在真空中下落快慢与空气阻力有关 。
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1．研究对象本身的特点
问题1：质量的影响？
小实验1:一个数学作业本和一张纸谁下落得快? 数学作业本，下落的快
小实验2:两张纸和一张纸揉成的纸团呢？ 一张纸揉成的纸团，下落的快
小实验3:一张纸和一张纸揉成的纸团呢？ 一张纸揉成的纸团，下落的快
结论：下落的快慢与质量无关。
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彻底消除空气阻力的影响
美国的登月宇航员 在月球上的下落物体实 验
结论：物体下落的快慢确实就是由 于空气阻力的影响，而与其他因素 无关。
一、自由落体运动
1.定义：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动
2.特点
运动学特点：v0= 0 动力学特点：只受重力
3.运动轨迹：直线
注意：(由精确到近似)
规律一：初速度为零的匀加速直线运动的位移与时 间的平方成正比。
规律二：任意相邻相等时间间隔内的位移之差是一
个常数，即：x N x N 1 aT 2
规律三：v—t图像应该是过原点的直线。
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问题3：具体形状的影响？
小实验4:两只形状不同的弹簧同时由静止释放？
同时落地
结论：下落的快慢与具体形状无关。
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2.研究对象所在空间的情况
空气阻力的影响？
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13.6
17.3
运动时间 运动位移 x/t2的数值 x/t2的单位
t/s
x/mm
0－1 0.02 0－2 0.04 0－3 0.06 0－4 0.08 0－5 0.10
0.19 475 cm/s2 0.77 481 cm/s2 1.76 489 cm/s2 3.12 488 cm/s2 4.85 485 cm/s2
频闪仪
纸带分析
频闪照片 分析
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设计实验方案
下图中的圆柱做自由落体运动，用一个匀速率
转动的电动带动固定在电动机上的铅笔就可以在圆 柱上画出一些小线段，线段之间即为等时间隔。
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13.6
17.3
如何通过纸带分析来得到自由落体运动的 规律呢?
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猜时间：0.02s还 是0.04s？
AB C
纸带分析续 此处的位移如何？5.8mm或 1.9+5.8mm？
猜s/t2是什么物理 量？
D
E
F
单位:mm
1.9 5.8 9.6
1.方案一：利用
x
1 2
at2
探究 2x/t2 =常量或者探究 x/t2 =常量。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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纸带分析
以下为打点计时器记录的纸带
AB C
D
E
F
单位:mm
1.9 5.8 9.6
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探究2：体积的影响？
小实验4:一元硬币和同样体积的硬纸壳下落快慢如何？？ 硬币下落的快
结论：下落的快慢与体积无关。
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§2.5 自由落体运动
什么叫匀变速直线运动？ 1、直线运动：位移不均匀变化。 2、速度均匀变化（增加或减少）
即加速度恒定不变
加速度大小恒定不变 加速度方向恒定不变
物体下落的运动是一种常见的运动。
问题：什么因素影响物体下落的快慢呢？
1.研究对象本身的特点 2.研究对象所在空间的情况
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本节课使用的实验装置
电磁打点计时器 （或者电火花计 时器）
纸带分析
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定量探究方案的选择
实施过程： ① 猜想：自由落体是初速度为零的加速直线运动。 （思考：是否是初速度为零的匀加速直线运动呢？） ② 若是初速度为零的匀加速直线运动则应满足：
如果空气阻力的作用相对重力较小，就可以忽略。这样 物体下落的运动就可以近似看做自由落体运动。以后就把 在地球表面的落体运动按照自由落体运动的规律进行处理。
二、定量探究自由落体运动的性质
运动性质
初速度为零 加速直线运动
？ 匀加速直线运动
加速度变化的加速直线运动
研究自由落体运动的常见实验装置
电磁打点计时器 （或者电火花计 时器）
测量速度 和高度
人教版高一物理必修一2.5《自由落体 运动》 课件( 共60张P PT) 人教版高一物理必修一2.5《自由落体 运动》 课件( 共60张P PT)
研究自由落体运动的常见实验装置
落球法重力加 速度测定仪（主要 器材包括光电门和 计时器）
测量速度和高度
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问题：是不是必须从第一个点开始呢？
2.方案二：利用 x N x N 1 aT 2 探究。
0 1
2 24.63 3 34.44 4
5 44.30
4.92 14.80
54.13
6
单位：cm
计算：
xⅡ xⅠ 9.88cm , xⅢ xⅡ 9.83cm , xⅣ xⅢ 9.81cm xⅤ xⅣ 9.86cm, xⅥ xⅤ 9.83cm
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人教版高中物理必修一 自由落体运动 PPT课件
A
1: 4 :9
1:2:3
小结:
1：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。 2：自由落体运动的特点：自由落体运动是 初速度为零的匀加速直线运动 v=gt 3：规律： h=(1/2)gt2 g=9.8m/s2 v2=2gh
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一.自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运 1定义：
动，叫做自由落体运动。
2条件: (1)只受重力（2）初速度为零 3理想化模型 4实质：自由落体运动是初速度为0的匀加 速直线运动。 5特点：在同一地点一切物体下落加速度都 相同。
思考：自由落体运动到底是一种什么 性质的运动？
利用给出的下落运动中 的频闪照相图片研究 ( 频闪时间间隔为1/30 s ) 根据小球在相 同时间里下落 的位移的规律 可判定是否是 匀变速直线运 动
g
A(0.54cm) SⅠ 2 4 6 SⅢ 8 10 12 E(13.61cm) 14 16 18 F(19.60cm) SⅤ D(8.71cm) SⅡ C(4.90cm)
B(2.18cm)
若SⅡ-SⅠ =SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤSⅣ=△S在实验误差范围内是 定值，就可以说明此运动为 匀加速运动。
雨滴和雪花谁下落的快？
小实验：
小球
纸团
小球
纸片
牛顿管
物体下落快慢不是由轻重 来决定的，是由于空气阻 力的影响原因
学习目标：
1知道物体做自由落体运动的条件。 2通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建 立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、 地球上的不同重力加速度的大小不同、通常情 况下g取9.8m/s2。 3掌握自由落体运动的特点和规律。
高级中学人教版高一物理必修一：25 自由落体运动课件
•
真空中羽毛和苹果落地的频闪照片
所 以 不 同 物 体 自 由 落 体 下 落 快 慢 相 同
自由落体运动到底有什么规律？
▲怎么测量物体下落的高 度？
▲怎么测量物体某时刻的下落速度？
▲怎么测量物体下落的加速度
▲需要哪些实验器材？
• 例题：一位同学进行“用打点计时器研究自由落体运动规律 ”的实验
B,C,D,E,F,测量出各点间的距离，如图2所示，请你在这位
同学的基础上思考求出自由落体加速度的方法，写出依据公
式
h gT2
g9加.5速6m度/s2 大小是
3 求出B,C.D,E,点的速度，并做出V-t图像
A
B
C
D
E
v
0
0.19 0.39 0.58 0.77
t
0
0.02 0.04 0.06 0.08
1 现有下列器材可供选择：铁架台，电火花计时器及碳粉
纸，电磁打点计时器及复写纸，纸带若干，220V交流电源，
低压直流电源，天平，秒表，导线，电键，其中不必要的器
材是：
电磁打点计时器及复写纸，低压直流电源，天平，秒表
缺少的器材是：
刻度尺，重物
2 这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带，
把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标为点
近似看做自由落体运动
为什么物体在真空中下落 与在空气中下落的情况不 同？
实验
月球上的
• 1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众 从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。
轻重不同的物体下落一样快
结论1： 影 at
x 1 at 2 2
真空中羽毛和苹果落地的频闪照片
所 以 不 同 物 体 自 由 落 体 下 落 快 慢 相 同
自由落体运动到底有什么规律？
▲怎么测量物体下落的高 度？
▲怎么测量物体某时刻的下落速度？
▲怎么测量物体下落的加速度
▲需要哪些实验器材？
• 例题：一位同学进行“用打点计时器研究自由落体运动规律 ”的实验
B,C,D,E,F,测量出各点间的距离，如图2所示，请你在这位
同学的基础上思考求出自由落体加速度的方法，写出依据公
式
h gT2
g9加.5速6m度/s2 大小是
3 求出B,C.D,E,点的速度，并做出V-t图像
A
B
C
D
E
v
0
0.19 0.39 0.58 0.77
t
0
0.02 0.04 0.06 0.08
1 现有下列器材可供选择：铁架台，电火花计时器及碳粉
纸，电磁打点计时器及复写纸，纸带若干，220V交流电源，
低压直流电源，天平，秒表，导线，电键，其中不必要的器
材是：
电磁打点计时器及复写纸，低压直流电源，天平，秒表
缺少的器材是：
刻度尺，重物
2 这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带，
把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标为点
近似看做自由落体运动
为什么物体在真空中下落 与在空气中下落的情况不 同？
实验
月球上的
• 1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众 从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。
轻重不同的物体下落一样快
结论1： 影 at
x 1 at 2 2
新人教版高中物理必修一课件2.5 自由落体运动 课件(共20张PPT)
真相大白：
原来整个事情的元凶就是：
空气阻力
结论： 物体下落受到空气阻力的影响。 没有空气阻力时， 物体下落过程中运动快慢与质量无关。
自由落体运动
理想化模型
物体仅在重力作用下，从静止开始
下落的运动称为自由落体运动 。
V0=0 特点：
只受重力作用
当空气阻力可以忽略不计时，物体的 运动可以看做自由落体运动
x
v0t
1 2
at
2
v
2
v
2 0
2 ax
xvv0t Nhomakorabea2
v gt
h
1
gt
2
2
v
2
2
gh
h
vt
2
自由落体运动的应用
练习： 为了测出井口到水面的深度，让一个小石块 从井口落下，经过２s后听到石块落向水面的 声音，求井口到水面的大约深度．（不考虑 声音传播所用的时间，g=10m/s2）
解：由 h 1 gt 2 2
得 h=20m
自由落体运动的应用
迷你实验室: 测定反应时间
h 1 gt 2 2
t 2h g
讨论与交流: 直接与间接测量
小结
一、定义: 物体 只在重力作用下 从 静止 开 始下落的运动
二、特点： V0=0 只受重力
三、性质： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直 线运动
四、加速度 (重力加速度)
记录物体运动信息：
纸带 打点计时器 重物
△x在实验误差范围内是定值，说明此运动为 匀加速运动。
能不能求出对应的a呢？
自由落体加速度 g（重力加速度）
1、在同一地点，自由落体运动的加速度都相等。
2、大小：一般取 g=9.8m/s2 ， 粗略计算可以取g=10m/s2 。
新人教版物理必修一2.5《自由落体运动》课件 (共18张PPT)
6
自由落体运动
自由落体运动规律公式
vt=gt
x=gt2/2
vt=gT2
自由落体加速度
一.概念：
在同一地点一切物体在自由 落体运动中加速度都相同， 叫自由落体加速度（或重力 加速度）。
自由落体加速度
二.大小： 1.在地球上的同一地点自由落 体加速度都相同，但不同的地 点稍有差别。能看出规律吗？
自由落体运动
探究落体运动 自由落体运动 自由落体加速度 例题与练习
吗轻重 ？的的
物物 体体 下下 落落 的的 慢快
探究落体运动
亚里斯多德： 观点：物体越重，下落越快 方法：观察+直觉
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
探究落体运动
探究落体运动
伽利略:
结论：在没有空气阻力的情况下 任何轻重不同的物体下落的快慢是一 样的。
重力加速度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
自由落体加速度
三.方向：
竖直向下。
自 由 落 体 运 动 的 应 用
下小 小石为 石块了 块从测 下顶出 落部深 的落度 时下， 间，让 。记一
例题：
一小球从楼房上空距地面45m高处 自由下落，小球经楼顶到地面经历时间 为1s，则楼高为多少？（g=10m/s2）
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
1.30cm x1 =0.80cm
1
体 x4-x3 =1.61cm-1.34cm =0.27cm
2.10cm
2
x2 =1.07cm
的
3.17cm
自由落体运动【新教材】人教版高中物理必修第一册课件
知识
观察
实验
思考
困难二 : 落体下落得太快，当时的计时工 具不
能测量自由落体运动所需的时间
为了解决测量时间的困难，伽利略巧妙的采用了
“冲淡”重力的斜面方法。
知识
观察
实验
-24-
思考
S3
S2
S1
θ
结果表示为：
s1 t12
s2 t22
s3 t32
常数
4.实验结论：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系 同样成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。
近2000年。
-20-
二、逻辑的力量
v2=4 v1=8
伽利略认为：
重物与轻物 应该下落得同 样快。
4<v12<8
v12>8
-21-
-22-
知识
观察
实验
思考
困难一 : 瞬时速度无法准确测量
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的
途径
V t
V0 =0
下落的高度与时间二次方成正比
S t2
-23-
探究自由落体运动的性质
加速直线运动 匀加速？变加速? 你能提出哪些实验方案
-8-
纸带
打点计时器
合理外推：伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？
重力加速度在不同地方有不同值.
轻重不同的物体下落快慢相同
（1）从静止开始下落（即初速度为零）；
空气阻力不计，取g=10m/s2
高空坠物极端危险，估算一个一元硬币从26楼坠落到地面的速度
结果表示为：
常数
已知积雨云离地高度近1000米。
雨滴落到地面的速度是多少？
新人教版高中物理必修一 2.5 自由落体运动 课件 (共18张PPT)
NEXT
自由落体运动
2、自由落体运动
方案二：利用v—t图像验证。
0 1
2
3
4
5
24.63
34.44
44.30
4.9214.80
54.13
列表计算：vn
xn
xn1 2T
6
单位： cm
位置 t/s v/m.s-1
链接作图
0
1
2
3
4
5
0
0.1
0.2
0.3 0.4 0.5
0 0.986 1.972 2.954 3.937 4.921
NEXT
自由落体运动
3、自由落体运动的规律
（4）例题精讲 例2：从离地面80m的空中自由落下一个小球，取 g10m/s2 求： ① 经过多长时间落到地面？ ② 自开始下落计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移？ ③ 下落时间为总时间一半时的位移？ ④ 小球落地时的速度是多少？
NEXT
自由落体运动
ak 9.8m/s2
O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t / s
NEXT
自由落体运动
2、自由落体运动
结论三：满足一组比例式。（略）
位置 t/s
x
0
1
2Байду номын сангаас
0 0.04 0.08
0
0.8
3.2
3 0.12 7.1
4 0.16 12.5
5 0.20 19.6
由数据看：在0.04s内，0.08s内，0.12s内……位移之比为： 0.8∶3.2∶7.1∶12.5…≈1∶4∶9∶16…
5、自由落体运动
自由落体运动
1、生活中的“落体”运动
新人教版高中物理必修一课件：2.5 自由落体运动 (共17张PPT)
质量小的纸团，下落的快
原因：空气阻力对下落快慢的影响
探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的 快慢？
抽气后，就排除了 空气 的影响
现象： 在真空中同时落地 。 结论： 在真空中下落快慢与物体的重量无关 。
阿波罗登月实验
1971年，阿波罗飞船登上无大气 的月球后，宇航员特地做了使羽 毛和重锤从同一高度同时释放的 实验，无数观众从荧屏上看到， 它们并排下落，同时落到月球表 面。
· v3
···
vv12
A(0cm) B(0.8cm) C(3.2cm)
D(7.1cm)
位置 A B C D E F G
时间t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
V/ （m·s-1）
/
0.40 0.79 1.16 1.56 1.98 /
v/(m.s-1)
2.4
E(12.5cm)
2.0
F
F(19.6cm)
1.6
E
1.2
D
0.8
C
0.4 B
G(28.3cm)
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
t/s
实验结论
运动规律：
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动
自由落体运动加速度（重力加速度g）
更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均 是相同的
重力加速度
方向：竖直向下
大小： g =9.8m/s2，粗略计算时g 值可 取10m/s2 注意：没有特别说明，都按g =9.8m/s2 进行计算
观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？
地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大 而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。
原因：空气阻力对下落快慢的影响
探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的 快慢？
抽气后，就排除了 空气 的影响
现象： 在真空中同时落地 。 结论： 在真空中下落快慢与物体的重量无关 。
阿波罗登月实验
1971年，阿波罗飞船登上无大气 的月球后，宇航员特地做了使羽 毛和重锤从同一高度同时释放的 实验，无数观众从荧屏上看到， 它们并排下落，同时落到月球表 面。
· v3
···
vv12
A(0cm) B(0.8cm) C(3.2cm)
D(7.1cm)
位置 A B C D E F G
时间t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
V/ （m·s-1）
/
0.40 0.79 1.16 1.56 1.98 /
v/(m.s-1)
2.4
E(12.5cm)
2.0
F
F(19.6cm)
1.6
E
1.2
D
0.8
C
0.4 B
G(28.3cm)
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
t/s
实验结论
运动规律：
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动
自由落体运动加速度（重力加速度g）
更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均 是相同的
重力加速度
方向：竖直向下
大小： g =9.8m/s2，粗略计算时g 值可 取10m/s2 注意：没有特别说明，都按g =9.8m/s2 进行计算
观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？
地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大 而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。
高一物理必修1ppt《自由落体运动》
4.科学方法
【总结与归纳】
①什么叫自由落体运动？ 只在重力作用下 V0=0
②自由落体运动的性质？ 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
△X =aT2
a
S6
S5
S4 S3 9T 2
S2
S1
③重力加速度的大小和方向如何？ 大小：g=9.8m/s2 方向：竖直向下
④如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问物体下落快慢不是由它的重量决定的。 伽利略(Galileo)的观点
频闪时间间隔为 1/60 s
题型二 自由落体运动的规律
【例2】 从离地面500 m的空中自由落下一 个小球，g取10 m/s2，求小球：
(1)落到地面经过多长时间． (2)自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后1
重难诠释 做匀变速直线运动的物体，任意两个连续相等时间间
隔内的位移之差相等。
如图所示：A、B、C是纸带上任意选取的三个连 续的计数点。若物体做匀加速直线运动，相邻计数 点间的时间间隔为T, X1 、X2是物体在两x个 x连2 续x1 相? 等 时间T内发生的位移，设加速度为a，那么
X1
△S =aT2
例题1．
如图11所示，是打点计时器打出的纸带，图中A、 B、C、D、E、F点是按时间顺序先后打出的计数 点(每两个计数点间有四个实验点未画出)．用刻度 尺量出AB、EF之间的距离分别是2.40 cm和0.84 cm，那么小车的加速度大小是________，方向是 ________．
x x2 x1 aT 2
s内的位移． (3)下落时间为总时间的一半时的位移．
【解析】 (1)由h＝12gt2，得落地时间
t＝
【总结与归纳】
①什么叫自由落体运动？ 只在重力作用下 V0=0
②自由落体运动的性质？ 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
△X =aT2
a
S6
S5
S4 S3 9T 2
S2
S1
③重力加速度的大小和方向如何？ 大小：g=9.8m/s2 方向：竖直向下
④如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问物体下落快慢不是由它的重量决定的。 伽利略(Galileo)的观点
频闪时间间隔为 1/60 s
题型二 自由落体运动的规律
【例2】 从离地面500 m的空中自由落下一 个小球，g取10 m/s2，求小球：
(1)落到地面经过多长时间． (2)自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后1
重难诠释 做匀变速直线运动的物体，任意两个连续相等时间间
隔内的位移之差相等。
如图所示：A、B、C是纸带上任意选取的三个连 续的计数点。若物体做匀加速直线运动，相邻计数 点间的时间间隔为T, X1 、X2是物体在两x个 x连2 续x1 相? 等 时间T内发生的位移，设加速度为a，那么
X1
△S =aT2
例题1．
如图11所示，是打点计时器打出的纸带，图中A、 B、C、D、E、F点是按时间顺序先后打出的计数 点(每两个计数点间有四个实验点未画出)．用刻度 尺量出AB、EF之间的距离分别是2.40 cm和0.84 cm，那么小车的加速度大小是________，方向是 ________．
x x2 x1 aT 2
s内的位移． (3)下落时间为总时间的一半时的位移．
【解析】 (1)由h＝12gt2，得落地时间
t＝
人教版高一物理必修1 ：2.5自由落体运动(公开课课件)
距离 x/cm 2.95 3.34 3.74 4.12 4.52 4.91
位移之差 (xn-xn-1)/m
x2-x1 x3-x2 x4-x3 x5-x4 x6-x5
cm
a(m/s2)
0.39 0.40 0.38 0.40
a
x6
x5
x4 x3 9T 2
x2
x1
9.78 m / s 2
0.39
在误差允许的范围内，连续相等时间间隔的位移之差是 一个常数。
2.重力加速度的大小随纬度的升高而增大
方向: 竖直向下
大小: g=9.8m/s2或g=10m/s2
三 自由落体运动的规律
v gt
h
1 2
gt 2
v2 2gh
v vt
2
v 2
h2 h1 gT 2
性质：自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直线运动！
自由落体加速度
1、定义：物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加 速度或重力加速度，用字母g表示。 2、特点：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同， 是一个定值，与物体的轻重无关，与物体下落的高度无关。 3、方向：竖直向下。 4、大小： ①地球上不同的地方，g值略有不同，一般的计算中，可以 取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2。 ②题目有说明时g按照说明取值；题目没有说明时都按g=9.8 m/s2。 ③题目中有字母出现时，g不用具体数据代入。
判断依据： 一般地，连续相等的时间间隔内位移差相等则物体做匀变速直线运动
1)实验装置： 竖直放置打点计时器 固定在铁架台上，纸带穿过 打点计时器挂上重物。
2)操作要点：
先启动电源再释放纸 带，打完点后立刻关 闭电源
纸带