自由落体运动演示

实验目的

认识自由落体运动,掌握速度、位移与时间的关系。

实验原理

自由落体运动初速度为 0,加速度为 g(一般取 9.8 m/s²,计算时常取 10 m/s²)。公式:v = gt,h = gt²/2,v² = 2gh。相邻相等时间内的位移差 Δh = gT²;从开始下落起,连续相等时间内的位移之比为 1:3:5:…

实验器材

• 下落的物体
• 位置刻度或标尺
• 计时显示
• 速度显示

实验步骤

1. 观察物体释放前处于静止状态。
2. 开始演示,让物体下落,观察位置变化。
3. 记录不同时刻的速度和下落高度。
4. 比较 v 与 t、h 与 t² 的关系。
5. 若可改变物体,比较不同物体的下落情况。

实验现象与结论

物体下落越来越快,速度随时间均匀增大,v 与 t 成正比;下落高度与时间的平方成正比。忽略空气阻力时,不同质量的物体下落快慢相同。结论: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。

常见问题

重的物体一定比轻的物体下落得快吗?

忽略空气阻力时下落快慢与质量无关。实际中轻物体受空气阻力影响大,才显得下落慢。

计算时 g 取多少?

一般取 9.8 m/s²,高中计算题常取 10 m/s²,以题目要求为准。