《自由落体运动》课件1

第二章：研究匀变速直线运动第二章：研究匀变速直线运动第二章：研究匀变速直线运动第二章：研究匀变速直线运动 第第第第5 5 5 5节节节节：自由落体运：自由落体运：自由落体运：自由落体运动动动动思考：物体下落的快慢与哪些因思考：物体下落的快慢与哪些因素有关呢？素有关呢？实验一实验一:让一个本子与一张同样大的纸片从让一个本子与一张同样大的纸片从同一同一 高度同时下落。高度同时下落。实验结论：实验结论：物体越重物体越重 下落越快。下落越快。书先于纸片落地书先于纸片落地实验现象：实验现象：、物体从同一高度下落到地面的快慢比较、物体从同一高度下落到地面的快慢比较是什么原因使下落运动变得这么复杂？是什么原因使下落运动变得这么复杂？实验二实验二:取两张等大的纸片取两张等大的纸片,把其中一张揉成把其中一张揉成团，让它们从同一高度同时下落。团，让它们从同一高度同时下落。实验现象实验现象：纸团先于纸片落地纸团先于纸片落地实验结论：实验结论：空气阻力是影响物体下落快空气阻力是影响物体下落快慢的主要因素。慢的主要因素。猜想：猜想：如果没有空气阻力，一切物体下落的如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？快慢是否相同？牛顿管实验牛顿管实验:实验现象：实验现象：在没有空气阻力的作用下在没有空气阻力的作用下,羽毛和铁羽毛和铁片下落一样快片下落一样快实验结论：实验结论：物体如果只受重力作用物体如果只受重力作用,由静止下落由静止下落,运动快慢相同。运动快慢相同。阿波罗登月实验阿波罗登月实验 1970年年，阿阿波波罗罗飞飞船船登登上上无无大大气气的的月月球球后后，宇宇航航员员特特地地做做了了使使羽羽毛毛和和重重锤锤从从同同一一高高度度同同时时释释放放的的实实验验，无无数数观观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。二、自由落体运动二、自由落体运动1定义：物体只在重力作用下从静止开定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做始下落的运动，叫做自由落体运动自由落体运动 那么这种下落运动到底是一种怎样的运动那么这种下落运动到底是一种怎样的运动呢？呢？GfGf，则物体下落的运动可看作自由，则物体下落的运动可看作自由落体运动落体运动理想模型理想模型G在匀变速直线运动中，各个连续相等的时在匀变速直线运动中，各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量间里的位移之差是个恒量实验设计：实验设计：使用打点计时器使用打点计时器2性质：自由落体运动是初速度为零的匀性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动加速直线运动 三、三、自由落体加速度自由落体加速度1定义：在同一地点，一切物体在自由落定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度称为体运动中的加速度都相同，这个加速度称为重力加速度重力加速度 2.大小：大小：通常计算取通常计算取g=9.8m/s2，在粗略计算中，在粗略计算中取取g=10m/s2；在地球表面随着纬度的增加而略有增大。在地球表面随着纬度的增加而略有增大。地地 点点 纬纬 度度重力加速重力加速(ms-2)特特 点点 赤道赤道 0 9.780 最小最小 广州广州2306 9.788 武汉武汉3033 9.794 上海上海3112 9.794 东京东京3543 9.798 和田和田3707 9.797 北京北京3956 9.801 纽约纽约4040 9.803 莫斯科莫斯科5545 9.816 北极北极90 9.832 最大最大g与纬度有关，纬度越大，与纬度有关，纬度越大，g越大。越大。其实g还与高度有关，高度越高，g越小海拔海拔1367m3.方向：竖直向下方向：竖直向下（与重力方向一样）（与重力方向一样）四：自由落体运动的规律：四：自由落体运动的规律：自由落体运动的应用（一）测高度测高度比如测一口井的深度比如测一口井的深度,测楼房的高度等等。测楼房的高度等等。习题习题1：为了测出井口到水面的距离，让一个小石块为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过从井口自由落下，经过2.0s后听到石块击水的声音，后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离和落水前的速度。（不考虑声估算井口到水面的距离和落水前的速度。（不考虑声音传播所需要的时间）音传播所需要的时间）解：解：因为小石块的重量远大于因为小石块的重量远大于空气阻力，所以可以空气阻力，所以可以认为认为小石块小石块做自由落体运动。做自由落体运动。由由v=gtv=gt，s=s=gtgt2 2/2/2得：得：v=gt=9.8m/sv=gt=9.8m/s2 22.02.0s=19.6m/ss=19.6m/ss=s=gtgt2 2/2=9.8m/s/2=9.8m/s2 2(2.02.0s)s)2 2 /2=19.6/2=19.6m m自由落体运动的应用（二）测反应测反应时间时间习题习题2:1991年年5月月11日北京晚报，报道了一日北京晚报，报道了一位青年奋勇接住一个从位青年奋勇接住一个从15层高楼层高楼 窗口跌出的孩窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层搂高度是子的动人事迹。设每层搂高度是2.8m，这位轻这位轻年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间1.3s，请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间？长的反应时间？解：已知楼高解：已知楼高s=2.8m14=39.2m，小孩下落所用时间，小孩下落所用时间可根据可根据S=1/2at2求出：求出：t=s=2.8s至多允许这位青年的反应时间是至多允许这位青年的反应时间是 2.8s-1.3s=1.5s1、重量不同的物体，如果其做自由落体运动，其、重量不同的物体，如果其做自由落体运动，其下落的快慢是相同的。下落的快慢是相同的。2、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。3、在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速、在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。度都相同。课堂小结课堂小结4、自由落体运动的规律：自由落体运动的规律：再见!