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2.5自由落体运动 生活中的下落现象探究一：探究一： 不同轻重的物体，下落的不同轻重的物体，下落的快慢是否相同？快慢是否相同？ 历史的争论 不信咱俩去比萨斜塔做实验 你不对我说的对 去就去，谁怕谁呀！世界著名的比萨斜塔实验证明重的铁球和轻的铁球下落快慢相同结论结论: 物体下落快慢物体下落快慢与轻重无关与轻重无关探究二：是什么原因使下落运探究二：是什么原因使下落运动变得这么复杂？动变得这么复杂？结论结论:空气阻力是影响物体下落快慢的空气阻力是影响物体下落快慢的 主要因素。主要因素。演示一：钢球和纸片实验演示二：钢球和纸团实验探究三:两物体在无阻力情况下自由下落会如何呢?u牛顿管实验牛顿管实验牛顿管实验牛顿管实验【现象【现象】抽气后，管中物体抽气后，管中物体 同时同时落下，落下，同时同时落到管底。落到管底。【结论【结论】 在真空中，物体下落的运动情况完全在真空中，物体下落的运动情况完全相同相同. 与物体的质量与物体的质量,形状形状,大小无关大小无关.1.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 2.2.条件：条件： (1)(1)只受重力只受重力( (而不受其他而不受其他任何力任何力，包括空气阻力包括空气阻力) )(2)(2)从静止开始下落从静止开始下落实际上，如果空气实际上，如果空气阻力的作用同重力阻力的作用同重力相比很小，可以忽相比很小，可以忽略不计，物体的下略不计，物体的下落也可以看做自由落也可以看做自由落体运动落体运动注意一自由落体运动一自由落体运动自由落体运动自由落体运动 到底是一种怎样的运动呢？到底是一种怎样的运动呢？轨迹轨迹加速加速? ?直线直线怎样设怎样设 计计 实实 验验 ? ?用打点计时器用打点计时器设设 计计 实实 验验 方方 案（一）案（一）用频闪照相用频闪照相设设 计计 实实 验验 方方 案（二）案（二）设设 计计 实实 验验 方方 案（三）案（三）用光电计时器用光电计时器二、自由落体的运动性质 自由落体运动自由落体运动是是初速度为初速度为0的的匀加速匀加速直线运动直线运动即即:v0 = 0, a 不变不变计数点01234位置(cm)位移(cm)x (cm)时间T 加速度x09.7029.1558.3997.379.7019.4529.2438.989.759.799.749.76 cm0.1 s9.76m/s2三个数基本相等，可认为x 是恒量三、自由落体加速度三、自由落体加速度g( (重力加速度重力加速度) )2、大小：、大小：一般取一般取 g=9.8m/s2 ， 粗略计算可取粗略计算可取 g=10m/s2 。 方向：竖直向下。方向：竖直向下。3、同一地点同一地点, g相同相同;不同地点不同地点,g不同。不同。1、定义：、定义：在同一地点在同一地点, ,一切物体在做自由落一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同体运动中的加速度都相同, ,这个加速度叫这个加速度叫自由自由落体加速度落体加速度, ,也叫也叫重力加速度重力加速度, ,用用g g 表示表示. . 你从表中发现了什么规律吗？你从表中发现了什么规律吗？赤道：赤道：g=9.780m/s2北京：北京：g=9.801m/s2北极：北极：g=9.832m/s2随纬度升高，重力加速度增大。随纬度升高，重力加速度增大。莫斯科：莫斯科：g=9.816m/s22.同一纬度 高度增加 g值减小 g低g高1.纬度增加 g值增加 g极地g赤道重力加速度的重力加速度的细微细微变化变化你能尝试解释这个规律吗？你能尝试解释这个规律吗？ 尝试解释就是做出假设和猜想。尝试解释就是做出假设和猜想。一般匀变速运动一般匀变速运动 自由落体运动自由落体运动212xgt22vgxgtv 2012xv tat2202vvaxatvv0自由落体运动自由落体运动 (v0 = 0, a = g )22vgx(1)由得220m/s10m/s2svtg222 10m /s20m20m /svgx 一个物体从一个物体从20m高的地方自由下落，高的地方自由下落，到达地面时的速度是多大？到达地面时的速度是多大？ 这个过程需这个过程需要多长时间？要多长时间？解解析析(2)vgt由得小结：物体物体只只在在重力重力作用下从作用下从静止开始静止开始下落的运动。下落的运动。初速度为零的匀加速直线运动。初速度为零的匀加速直线运动。一、自由落体运动自由落体运动定义：定义：运动性质：运动性质：竖直向下竖直向下二、自由落体加速度自由落体加速度一般一般g g可取可取9.8m/s9.8m/s2 2或或10m/s10m/s2 2大小：大小：方向：方向：三、自由落体运动规律：三、自由落体运动规律：vgtghv22212xgt做一做：测反应时间做一做：测反应时间反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间. x2122xgtxtg由可得做一做：测曝光时间做一做：测曝光时间 从某砖墙前的高处使一个石从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。在照片上留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置，拍摄到的石子位置 A 距石子距石子起落点的竖直距离约起落点的竖直距离约 2 m。怎样。怎样估算这个照相机的曝光时间？估算这个照相机的曝光时间？解法一：设物体运动的总路程为S，落到地面所需的时间为t，则由自由落体运动的规律得：自由落体运动规律的应用221gts 2) 1(212tgsst)22( 一个做自由落体运动的物体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。【例题1】st)22( 由以上两式解得：或（舍去）s/2s/2t2=1s解法二：利用推论 自由落体运动为初速度等于零的匀加速直线运动，从运动开始计时起，通过连续的等大位移所用的时间之比为: )23( : ) 12( :1:321ttt) 12( :11:1tst)21 (1st)22( 故有：解得：所以落地所需总时间为一小钢珠由塔顶静止开始释放，最初的3秒内的位移为h1，最后3秒内的位移为h2，若h2-h1=6米，求塔高为多少？ (g=10m/s2)【练习】解：设塔高为h，下落的总时间为t，则：) 1.(.212gth )2.(.21211gth )3.(.)3(2122tghh)4.(.612hh塔高：前3s内的位移：后3s内的位移：又：由以上各式解得：t= 3.2s S=51.2m自由落体运动规律的应用h1h23s3sv0=0思考 右侧剪报右侧剪报中中,若每层楼高若每层楼高度是度是2.8m,这位这位青年从他所在的青年从他所在的地方冲到楼窗下地方冲到楼窗下需要的时间是需要的时间是1.3s,请估算他请估算他的反应时间最多的反应时间最多为多长。为多长。
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