高中物理人教版必修一导学案：第二章五六节　自由落体运动5页

5　自由落体运动
6　伽利略对自由落体运动的研究
课堂合作探究
问题导学
一、自由落体运动
活动与探究 1
1．在现实生活中，不同物体的落体运动，下落的快慢在很多情况下是不同的，从苹果树
上落下的苹果和飘下的树
叶的下落情况相同吗？为什么？它们下落的运动是否是自由落体运动？
2．地球表面上重力加速度的大小与地球上的位置有关吗？重力加速度随纬度的变化情况
怎样？赤道和两极处重力加速度的大小情况怎样？在一般的计算中它的取值是多少？
3．重力加速度的大小与距地面的高度有关吗？在地面上同一地点随高度的增加重力加速
度如何变化？在一般的高度内重力加速度的变化明显吗？
迁移与应用 1
关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B．自由落体运动是初速度为零、加速度为 g 的竖直向下的匀加速直线运动
C．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
D．当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，将物体自由释放的运动叫自由落体运
动
（1）自由落体运动是一种理想化的运动模型。它忽略了空气阻力对下落物体的影响，严
格来讲，只有在真空中才能发生自由落体运动。但是，如果物体所受空气阻力远小于物体的
重力，物体自由下落的运动可以近似地看做自由落体运动。
（2）自由落体运动要具备两个条件：第一，初速度为零；第二，除重力之外不受其他力
的作用。
（3）在同一地点，一切物体的重力加速度都相同，也就是说，同一地点一切物体自由下
落的快慢都相同。
（4）在地球的不同地方，重力加速度的大小略有不同。
①在地球表面，纬度越高的地方，重力加速度 g 的值越大。
②在地面上的同一地点，高度越高的地方，重力加速度 g 的值越小。
二、自由落体运动的规律
活动与探究 2
1．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，试比较其运动规律与匀变速直线运动
有什么不同。
2．如图所示，你如果想测量你的同桌的反应时间，你握住尺子的上端，同桌的手放在
尺子的下端零刻线处待命，当同桌看到你的手松开时，迅速握住尺子，他的手握在 20 cm 处，
同桌的反应时间为多长？若招飞行员时对飞行员的反应时间要求达到 0.16 s，同桌能当飞行
员吗？（g 取 10 m/s2）

迁移与应用 2
屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第 5 滴正欲滴下时，第 1 滴刚好落到地面，而第 3 滴
与第 2 滴分别位于高 1 m 的窗子的上、下沿，如图所示，问：（g 取 10 m/s2）
（1）此屋檐离地面多高？
（2）滴水的时间间隔是多少？
（1）自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，即 v0＝0，a＝g，所以匀变速直线
运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。
①速度与时间关系式：v＝gt
②位移与时间关系：h＝
1
2
gt2，其中 h 为由静止下落的高度
③速度与位移关系式：v2＝2gh
（2）由平均速度求高度的公式：h＝
v
2
t；
（3）连续相等时间 T 内下落的高度之差 Δh＝gT2；
（4）初速度为 0 的匀加速直线运动的几个比例关系式对自由落体运动都适用。
①1T 内、2T 内、3T 内…下落的高度之比[来源:学。科。网]
x1∶x2∶x3∶…＝12∶22∶32∶…；
②第一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内…下落的高度之比
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶（2n－1）；
③下落连续相同的高度所用时间之比
t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶（ 2－1）∶（ 3－ 2）∶…∶（ n－ n－1）。
三、伽利略对自由落体运动的研究
活动与探究 3
1．根据亚里士多德的观察，物体下落的快慢由什么因素决定？
2．伽利略是怎样提出假设、运用逻辑推理证明亚里士多德的观点是错误的？
3．伽利略进行了怎样的猜想？又是如何验证的？
迁移与应用 3

在学习物理知识的同时，还应当十分注重学习研究物理学问题的思想和方法。伟大的物
理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。
回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程（　　）
A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
C．问...