自由落体运动

自自由由落落体体运运动动雪花飘落雪花飘落生活中常见的下落运动雨雨生活中常见的下落运动枫叶飘落枫叶飘落生活中常见的下落运动露珠下落露珠下落成熟的苹果下落成熟的苹果下落演示实验演示实验1:石头与纸片分别从同一高度同时石头与纸片分别从同一高度同时 由静止开始下落由静止开始下落石头比纸片下落的快石头比纸片下落的快【结论结论】：重的物体下落快：重的物体下落快【实验探究实验探究】不同的物体，不同的物体，下落的快慢下落的快慢是否相同是否相同？亚里士多德亚里士多德演示实验演示实验2:2:取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者取半张纸与一张纸，把半张纸揉成一团，两者 也分别从同也分别从同 一高度同时由静止下落一高度同时由静止下落半张纸比一张纸下落的快半张纸比一张纸下落的快【结论结论】：轻的物体下落快：轻的物体下落快演示实验演示实验3:取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别取两张相同纸，把其中一张揉成团，两者也分别 从同一高度同时由静止下落从同一高度同时由静止下落纸团比纸片下落的快纸团比纸片下落的快【结论结论】：等重的物体下落快慢不一样：等重的物体下落快慢不一样总结总结:物体下落的快慢与重力大小无关物体下落的快慢与重力大小无关.伽利略伽利略 伽利略把木球、伽利略把木球、铜球从比萨斜铜球从比萨斜塔上同时塔上同时静止静止释放释放，结果发，结果发现两个小球现两个小球几几乎同时以同一乎同时以同一速度落地速度落地 。比萨斜塔实验比萨斜塔实验猜想：猜想：影响物体影响物体下落快慢下落快慢的的因素因素是什是什么呢？么呢？空气阻力空气阻力【牛顿管实验牛顿管实验】1 1空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.2 2在没有空气阻力时，在同一地方任何物体在没有空气阻力时，在同一地方任何物体 自由下落的快慢相同自由下落的快慢相同 【结论结论】美国宇航员大卫美国宇航员大卫斯哥特在月球上同斯哥特在月球上同时释放了一个铁球和时释放了一个铁球和一根羽毛，一根羽毛，他发现两他发现两者同时落地。者同时落地。(1)初速度为零，即初速度为零，即:V0=0(2)只受只受重力重力，若受到空气阻力，在，若受到空气阻力，在f空空 G的情况下，的情况下，可以忽略空气的阻力，物体从静止开始下落就可以看作自可以忽略空气的阻力，物体从静止开始下落就可以看作自由落体运动。由落体运动。一一、自由落体运动自由落体运动1、定义定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运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。动，叫做自由落体运动。2、条件条件:【实验探究实验探究】自由落体运动是什么性质的运动自由落体运动是什么性质的运动?运动轨迹运动轨迹直线运动特征运动特征加速匀加速?变加速?S3=134.00cm-117.40cm=16.60cmS1=102.00cm-87.80cm=14.20cmS2=117.40cm-102.00cm=15.40cmS4=151.80cm-134.00cm=17.80 cmS=S2-S1=15.40cm-14.20cmS3-S2=16.60cm-15.40cmS4-S3=17.80cm-16.60cm=1.20cmS=aT T2结论:误差允许的范围内,在连续相等的时间间隔里的位移之差S是个恒量9010011012013014015087.8 0cm102.00cm117.40cm134.00cm151.80cmS1S2S3S4T=1/30秒80二二、自由落体加速度自由落体加速度1、在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度叫做这个加速度叫做自由落体加速度自由落体加速度，也叫，也叫重力加速度重力加速度，通常用通常用g来表示。来表示。2、重力加速度重力加速度g(自由落体加速度自由落体加速度)(1)方向方向:总是总是竖直向下竖直向下的。的。(2)(2)大小大小:g=9.8m/sg=9.8m/s2 2，粗略计算可取粗略计算可取g=10m/sg=10m/s2 2 地 点 纬 度重力加速(ms-2)特 点 赤道赤道 0 9.780 最小最小 广州2306 9.788 武汉3033 9.794 上海3112 9.794 东京3543 9.798 北京3956 9.801 纽约4040 9.803 莫斯科5545 9.816 北极北极90 9.832 最大最大重力加速度的数值重力加速度的数值标准值标准值:g=9.806m/sg=9.806m/s23、规律：规律：自自由由落落体体运运动动是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动.用用v0=0，a=g，S=h替替代代前前面面的的匀匀变变速速直直线线运运动动的的常常用用公式，则其运动规律可表示为公式，则其运动规律可表示为:匀变速直线运动的推论在此也同样适用匀变速直线运动的推论在此也同样适用v=gth=gt2/2v=2ghv=v0+atS=v0t+at2/2vt2-v02=2aS(3)在地球上不同的地方在地球上不同的地方,g的大小不同的大小不同.g随纬度的增加随纬度的增加而增大（而增大（赤道赤道g最小，两极最小，两极g最大最大),g随高度的增加而减小。随高度的增加而减小。自由落体运动的应用（一）测定反测定反应时间应时间操作：操作：一位同学捏住尺子的上端，保一位同学捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，你用一只手在直尺持直尺竖直不动，你用一只手在直尺的零刻度处做握住木尺的准备。当看的零刻度处做握住木尺的准备。当看到那位同学放开手时到那位同学放开手时,你立即握住木你立即握住木尺尺.直尺下落的距离，即为你所捏处直尺下落的距离，即为你所捏处的刻度值。根据位移公式可计算出直的刻度值。根据位移公式可计算出直尺下落的时间。直尺下落的时间就是尺下落的时间。直尺下落的时间就是你的反应时间。你的反应时间。例例:若你的手握在若你的手握在20cm20cm处，你的反应时间为多长？若招飞处，你的反应时间为多长？若招飞时对飞行员的反应时间要求达到时对飞行员的反应时间要求达到 0.16s0.16s，你能当飞行员你能当飞行员吗？（吗？（g g取取10m10ms2s2）自由落体运动的应用（二）自由落体运动的应用（二）测高度测高度比如测一口井的深度比如测一口井的深度,测悬崖的高度等等测悬崖的高度等等.例、为了测出悬崖的高度，让一个小石块从悬崖落下，例、为了测出悬崖的高度，让一个小石块从悬崖落下，经过经过2s后听到石块落到水面的声音。求后听到石块落到水面的声音。求悬崖悬崖的大约的大约高高度度（不考虑声音传播所用的时间）。（不考虑声音传播所用的时间）。【总结与归纳总结与归纳】什么叫自由落体运动？自由落体运动的什么叫自由落体运动？自由落体运动的条件是什条件是什么？么？物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，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。叫做自由落体运动。自由落体运动的性质？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。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。重力加速度的大小和方向如何？重力加速度的大小和方向如何？大小：大小：g=9.8m/s2方向：竖直向下方向：竖直向下如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问题？如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问题？v=gth=gt2/2v=2gh