自由落体运动(课件)

自由落体运动,高,71,级一部,物理组 褚衍平,复习提问：,1.,匀变速直线运动的速度与时间关系公式？,2.,匀变速直线运动的位移与时间关系公式？,3.,匀变速直线运动的位移与速度关系公式？,4.,匀变速直线运动的,V-T,图像中位移的计算公式？,推论：,4.,匀变速直线运动的平均速度、中间时刻的速度？,5.,匀变速直线运动一段位移上中点位置速度？,6.,匀变速直线运动任意连续相等时间内的位移差？,历史回顾：,亚里士多德和伽利略的不同观点,探究1：不同轻重的物体，下落快慢一样吗？,世界著名的,比萨斜塔实验,实验证明：,重的铁球和轻的铁球下落快慢相同,模拟：,硬币与纸片分别从同一高度由静止开始同时下落,取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一高度,由静止同时下落,取半张纸与一张纸，半张的揉成一团，两者也分别从同,一高度由静止同时下落,现象：,揉成团的先着地,半张的先着地,结论：重的物体下落快,结论：轻重一样的物体下落快慢不一样,结论：轻的物体下落快,亚里士多德（,Aristole,）的观点,总结：物体下落快慢不是由它的重量决定的。,伽利略,(Galileo),的观点,硬币先着地,现象：,现象,：,演示实验,原因是：,空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素,.,假设：,没有空气阻力,在同一地点任何物体自由下落的运动情况都相同吗？,探究,2,：,影响硬币与纸片、纸片与纸团没有同时下落的原因,【演示】牛顿管实验,【结论】在没有空气阻力的情况下，,重量不同的物体下落的快慢相同。,用动画模拟牛顿管实验,定义：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。,条件,：,静止即,V,0,=0,只受重力,（若受到空气阻力，当,f,空,G,的情况，当作自由落体运动,）,所以自由落体运动是,一种理想运动,。,自由落体运动,自由落体运动是一个什么样的运动呢？,实 验 方 案一：,用打点计时器,探究,3,：自由落体运动的运动性质,实验方案二：用频闪照相,自由落体运动轨迹,直线,自由落体,运动速度,增加,匀,加速,?,讨论：如何判断自由落体运动,是否是匀加速直线运动？,0,2,3,4,5,6,A,B,C,D,X,1,X,2,X,3,X,1,=0.71cm X,2,=1.20cm X,3,=1.69cm,X=,X,2,-X,1,=,1.20cm-0.71cm,X=,X,2,-X,1,=,1.20cm-0.71cm,=0.49cm,在连续相等的时间里的位移之差是个恒量,-,说明自由落体运动是匀加速直线运动,1,X,3,-X,2,=1.69cm-1.20cm,=0.49cm,根据闪光照片分析小球的运动性质,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。,自由落体的加速度,在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度就叫做,自由落体加速度,，也叫,重力加速度,，通常用,g,来表示。,重力加速度,g,的规律,(,自由落体加速度,),精确的实验发现：,g,随纬度的增加而增大（赤道,g,最小，两极,g,最大,),9,随高度的增加而减小。,重力加速度,g,的方向总是,竖直向下,的。,赤道：,g=9.780m/s,2,北京：,g=9.801m/s,2,北极：,g=9.832m/s,2,莫斯科：,g=9.816m/s,2,例题：,某同学利用打点时器测量学校所在地的重力加速度，得到如图所示的一条纸带，测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出，已知打点计时器的周期为,0.02s,；请根据纸带记录的数据，计算该学校所在地的重力加速度为多少？,解：根据,h,gT,2,得,g,=9.72 m/s,2,计算加速度的方法：,1.,图像法,2.,推论法,3.,定义法,重力加速度,g,的大小：,在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变。通常情况下取,g,9.8 m/s,2,或,g,10 m/s,2,，未做说明时取,g,9.8 m/s,2,。,若用,V,0,=0,，,a,=,g,，,x=H,，代入匀变速直线运动的常用公式，则得到自由落体运动规律为,:,匀变速直线运动的推论也同样适用,自由落体运动的规律,遵循匀变速直线运动规律,【练习1】,(,多选,),下列说法正确的是（,),A,物体竖直向下的运动是自由落体运动,B,自由落体运动是初速度为零，加速度,为,g,的竖直 向下的匀加速运动,C,物体只在重力作用下从静止开始的下落,运动叫自由落体运动,D,当空气阻力的作用比较小，可忽略不计时，,物体自由下落可视为自由落体运动,BCD,【练习,2,】,关于重力加速度下面四种说法正确的是（）,A,重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢,B,重力加速度表示自由下落物体运动速度变化,的大小,C,重力加速度表示自由下落物体运动速度变化,的快慢,D,轻、重物体的重力加速度不同,C,自由落体运动的应用（一）,测高度,比如测一口井的深度,测楼房的高度等等,.,解：由题意物体做自由落体运动，,t=2s,，,g,取,9.8m/s,2,【练习,3,】,为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过,2s,后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。,所以：,h=19.6m,自由落体运动的应用（二）,测反应时间,人从发现情况到做,出反应所需的时间叫反应时间,课后小实验,测定自己的反应时间。取直尺一把，让一位同学用两个手指捏住直尺顶端，你用一只手在直尺的下部，做捏住直尺的准备，但手的任何部位都不要碰到直尺。当看到那位同学放手时，你立即握住直尺，测出直尺降落的高度h，根据自由落体运动的知识，就可以算出你做出反应的时间。,自由落体运动小结,落体运动：就是在地面附近的任何物体脱离支持物后，竖直落向地面的运动。,1,、物体下落快慢与重量的关系：,物体下落快慢不是由它的重量决定的,，影,响物体下落快慢的因素是,空气阻力,。,2,、自由落体运动,理想运动,定义：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,(2),条件,静止即,V0=0 ,只受重力,(3),说明：现实中，,V,0,=0,，,f,空,G,的情况，当作自由落体运动,(4),特点：任何物体做自由落体运动，运动情况都相同的。,(5),性质：,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。,3,、自由落体运动加速度,在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。,重力加速度,g(,自由落体加速度,),：,g=9.8,m/s,2,，粗略可取,g=10m/s,2,；,g,随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小；,重力加速度,g,的方向总是,竖直向下,的。,4,、自由落体运动的规律,(,选竖直向下方向为正,),自由落体运动是,=0,，,a=g,的匀变速直线运动,自由落体运动的,v-t,图像,g=,斜率,K,规律,作业：完成课时分层作业95页和96页,