惯性

物体只受到重力(不存在空气阻力的理想状态)的作用而下落，叫“自由落体”(free-fall)。例如在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体。地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑空气阻力，在该区域内的自由落体运动是匀加速直线运动。其加速度恒等于重力加速度g。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动。 渗透科学研究方法 培养学生科学素养

众所周知，正是由于伽利略创立了以实验为基础，经过科学抽象、逻辑论证、运用数学方法得到结论的科学方法，才发现了自由落体定律和惯性定律。伽利略的研究方法，为物理... [查看全部]

自由落体运动：

自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。自由落体运动有两个条件：1、物体只受重力作用;2、从静止开始下落。当物体所受重力远远大于空气阻力时，物体的下落运动也可以看成是自由落体运动。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

自由落体运动的特点：

从自由落体运动的定义出发，自由落体运动显然是初速度为零的直线运动;因为下落物体只受重力的作用，而对于每一个物体它所受的重力在地面附近是恒定不变的，因此它在下落过程中的加速度也是保持恒定的。而且，对不同的物体在同一个地点下落时的加速度也是相同的。综上所述，自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。

自由落体运动加速度：

自由落体运动加速度的方向总是竖直向下的，加速度恒等于重力加速度g。在同一地区的同一高度，任何物体的自由落体加速度都是相同的。自由落体加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大。而离地面高度较大时，自由落体加速度g数值显著减小，此时不能认为g为常数。

伽利略“自由落体”定律，物体下落的加速度与物体的重量无关，也与物体的质量无关。理论上是要在真空中进行，因为要排除空气阻力对实验的影响。但当物体重力远大于空气阻力时，实验误差很小可忽略，实验也可进行。也就是说自由落体定律是忽略了空气阻力的。

自由落体运动过程中的那个加速度叫做“自由落体加速度”。自由落体运动是一个不涉及到力的运动。它的加速度来自物质基本属性质量场并由其强度所决定。其数学表达式为：g=GmD，其中Gm是统一常数、D是质量场强度。由于自由落体运动是物质基本属性决定的现象，因此它是一个万有现象。与物体的任何物理和化学等性质都无关。这个定律就是自由落体定律。

自由落体定律的建立对物理学理论研究无疑是一个革命性的突破。它的重大意义主要表现在以下几个方面：

1、自由落体定律突破了“凡是加速运动就一定存在受力过程”的旧传统观念。这个旧观念长期以来束缚着人们的思想，因而使人无法对自由落体运动以及与其相关的万有引力现象做出正确认识，也无法解释天体运转不消耗能量等问题。

2、与牛顿引力定律相比，自由落体定律更优越的地方就是它完整地反映出了自由落体运动产生的物理机制。而牛顿的引力定律则仅仅是一个对表面现象的描述性定律，无法对万有引力现象的成因从物理机制上做出任何根本性的解释。自由落体定律可以从根本上解决与万有引力现象有关的所有问题。

3、自由落体定律终止了对“力”的定义做出混乱解释的现状。它既保留了“力是改变物体运动状态的原因”这个内容，也解决了万有引力没有作用点的问题。由于万有引力没有明确的作用点，因此长久以来人们用各种各样的想象去描述万有引力的作用过程。这样想象出来的作用点显然是在现实世界中不存在的。自由落体定律可以彻底解决这个问题。

4、自由落体定律从世界观上根本改变了“物体运动状态不变”等于“运动速度和方向都不变”的传统观念。这对正确理解物理现象中的力和运动具有决定性的重要意义。

伽利略落体实验

关于落体运动，古希腊哲学家亚里士多德仅凭借直觉和观感，作出过这样的结论：重的物体下落速度比轻的物体下落速度快。伽利略曾今用简单明了的科学推理，巧妙地体现出了亚里士多德的理论内部包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：

根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，但推导得到重物体比轻物体的下落速度要小。

根据上述推导，从重物体比轻物体下落得快的假设，推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。伽利略曾在著名的比萨斜塔做了著名的自由落体试验，让两个体积相同，质量不同的球从塔顶同时下落，结果两球同时落地，以实践上驳倒了亚里士多德的结论。

关于自由落体实验，伽利略做了大量的实验，他站在斜塔上面让不同材料构成的物体从塔顶上落下来，并测定下落时间有多少差别。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。

伽利略认为，变速运动的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算均匀呢?他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等;另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。

  一个Z简单的重力（万有引力）计算公式推导过程

牛顿的重力计算公式(F=GMm/r2)本身非常简单，但它的推导过程却很少有人知道。由于这个公式的来源很不明确，所以几乎见不到介绍简单推导过程的文献。因此有人... [查看全部] “求自由落体的瞬时速度”教案

课堂教学是有目标、有计划的活动，它需要教师在课前作出周密的策划形成教学预案。教学预设就是教师在精研教材、全面了解学情的基础上探讨合适的教学策略并设计好课堂教... [查看全部] 对重力加速度几种测量方法的比较研究

重力加速度是物体受重力作用的情况下所具有的加速度，也称为自由落体加速度，通常指地球表面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，在物理学中用g来表示。重力... [查看全部] 《自由落体运动》教学案例

一、自由落体运动 1、通过四幅动图导入课题 [展示]春雨、夏露、秋叶和冬雪下落的动画。 请同学们欣赏春夏秋冬这四幅动画，大家觉得它们的共同点在哪?生活中落... [查看全部]