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第1页/共40页一、物体下落的运动是一种常见的运动。第2页/共40页伽利略伽利略Galileo 15641642亚里士多德亚里士多德Aristotle前384前322第3页/共40页v128v1=8v2=44v128矛盾！矛盾！如果“重快轻慢”是正确的：第4页/共40页影响物体下落快慢的因素影响物体下落快慢的因素猜测：猜测：物体下落的快慢与什么因素有关？物体下落的快慢与什么因素有关？质量？质量？体积？体积？思考：思考：如何证明你们的想法是正确的？如何证明你们的想法是正确的？第5页/共40页硬币和纸片影响物体下落快慢的因素影响物体下落快慢的因素质量大的下落得 。质量相同时，体积小的下落得 。体积相同而质量不同，下落 。纸团和纸片硬币和贴有纸片的硬币快快一样快第6页/共40页2 2、比萨斜塔实验、比萨斜塔实验现象：现象：重量不同的铁重量不同的铁球从同一高度由静止球从同一高度由静止同时释放，几乎是同同时释放，几乎是同时落地的。时落地的。结论：结论：物体下落过程物体下落过程中的运动情况与物体中的运动情况与物体的质量无关。的质量无关。为什么在现实中，石头总比树叶下落得快呢？为什么在现实中，石头总比树叶下落得快呢？第7页/共40页 猜想：空气阻力影响了物体下落的快慢。空气阻力影响了物体下落的快慢。 实验探究：实验探究：牛顿管实验牛顿管实验影响物体下落快慢的因素影响物体下落快慢的因素抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影响的影响 注意：观察实验注意：观察实验 得出结论得出结论空气空气第8页/共40页落体运动的探究落体运动的探究牛顿管牛顿管第9页/共40页牛顿管实验牛顿管实验现象：现象： 。结论：结论：在真空中下落快慢与物体的在真空中下落快慢与物体的重量无关重量无关 。在真空中同时落地在真空中同时落地 结论：结论：2 2、空气阻力空气阻力是影响物体下落快慢的是影响物体下落快慢的主要因素。主要因素。1 1、物体下落快慢与物体的质量没有、物体下落快慢与物体的质量没有关系。关系。3 3、真空中不同重量的物体下落快慢、真空中不同重量的物体下落快慢一样。一样。第10页/共40页第11页/共40页第12页/共40页第13页/共40页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。三、自由落体运动三、自由落体运动不同物体从同一高度做自由落体运动，它不同物体从同一高度做自由落体运动，它们的运动情况是相同的。们的运动情况是相同的。若下落过程中所受空气阻力远小于重力（即空气阻力可以忽略不计时），也可以视为自由落体运动。自由落体运动的两个条件：自由落体运动的两个条件：（1）初速度为）初速度为0（2）只受重力作用）只受重力作用(受力的唯一性）受力的唯一性）第14页/共40页（1）、下列各种运动中，属于自由落体运动的是（ ） A、在沿水平方向运动的飞机上释放一 个物体 B、纸片由静止释放，在空气中下落 C、初速度为0，下落的运动 D、小铁球由静止下落，空气阻力可 忽略不计D快乐体验快乐体验: :第15页/共40页（2 2）、以下运动可以看作自由落体运动吗？）、以下运动可以看作自由落体运动吗？自由落体运动是怎样的一种运动呢？自由落体运动是怎样的一种运动呢？第16页/共40页2、伽利略的探究实验与合理推理手迹：从静止下滑过程中位移与时间的平方成正比。第17页/共40页打点计时器打点计时器纸带纸带夹子夹子重物重物3 3、实验、实验: : 用打点计时器研究自由落体运动用打点计时器研究自由落体运动实验装置实验装置数据处理数据处理第18页/共40页A(0cm)B(0.8cm)C(3.2cm)D(7.1cm)E(12.5cm)F(19.6cm)G(28.3cm)位置位置A AB BC CD DE EF FG G时间时间t/st/s00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24V/V/（msms-1-1）/0.40 0.79 1.16 1.56 1.98/0.40.81.21.62.02.4t/sv/(m.s-1)00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24B BC CD DE EF F第19页/共40页匀变速直线运动的判别匀变速直线运动的判别01234x3x1x2x4相邻相等时间间隔的位移之差是不相邻相等时间间隔的位移之差是不变的变的 匀变速直线运动匀变速直线运动第20页/共40页课本P31习题3：scmscmTXv/20/25108 . 011scmv/5 .1775时间间隔：时间间隔：1/25 sX1X2X4X5X6scmscmTXv/60/2518 . 02 . 322scmv/5 .973scmv/1354scmv/2206X3第21页/共40页4 4、利用频显技术来研究自由落体运动、利用频显技术来研究自由落体运动第22页/共40页v/(m/s)t/s02512522532542552564080120160200240实质：实质：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第23页/共40页自由落体运动加速度的测定自由落体运动加速度的测定01234x3x1x2x4相邻相等时间间隔的位移之差是不相邻相等时间间隔的位移之差是不变的变的 可求出加速度可求出加速度第24页/共40页人们采用先进的实验手段测得：一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫(g)重力加速度重力加速度g g的值接近的值接近 9.8m/s9.8m/s2 2 ( (方向方向: :竖直向下竖直向下) )物体从空自由下，轻重没有快慢差。你我一个加速度，共同享受九点八。第25页/共40页 地 点 纬 度重力加速(m/s2)特 点 赤道 0 9.780 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90 9.832 最大月球表面的重力加速度约为1.62 m/s2;，约为地球重力的六分之一 。第26页/共40页自由落体运动自由落体运动规律呢？规律呢？ 关系关系匀变速直线运动匀变速直线运动v-tv-t关系式关系式X X-t-t关系式关系式X X-v-v关系式关系式2021attvXaXvvt2202atvvt0四、自由落体运动的规律四、自由落体运动的规律第27页/共40页 关系关系匀变速直线运动匀变速直线运动221gth ahvvt2202gtvt自由落体运动的规律自由落体运动的规律X X-v-v关系式关系式h-th-t关系式关系式h-vh-v关系式关系式第28页/共40页自由落体运动的v-t和x-t图象分析tt?x?第29页/共40页例1、为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。221gth 解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为h。mssm6 .30)5 . 2(/8 . 92122考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？五、自由落体运动的应用第30页/共40页2、快乐体验： 某物体在空中某点o自由落下，在三段相等的时间内依次经过其下方的A、B、C点，且则求：（1）它依次经过A、B、C点的速度之比;（2）它在三段相等的时间内所发生的位移之比第31页/共40页3快乐体验： 某物体在空中某点o自由落下，依次经过其下方的A、B、C点，且OA=AB=BC，则求： （1）它依次经过A、B、C点的速度之比; （2）它依次经过OA、AB、BC三段的时间之比;第32页/共40页4、如图，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪相机在同一底片上多次曝光，看到了图中1、2、3所示小球运动过程中每次曝光的位置。设连续两次曝光的时间间隔为T,每块砖的厚度为d，根据图中信息，下列判断正确的是（ ）A、位置1是小球释放的位置B、小球做匀加速直线运动C、小球下落的加速度为d/T2D、小球在位置3的速度为7d/2T第33页/共40页例2、屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴正好达到地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示。求：（1）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间间隔是多少？（g取10 ）ssghtgth8 . 0102 . 322,212得由解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落，并将这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔，如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移，它们满足比例关系：1：3：5：7.设相邻的水滴之间的距离自上而下依次为x ,3x ,5x ,7x ,则窗户高为5x ，依题意有5x=1,则x=0.2 m.54321屋檐高度 h=x+3x+5x+7x=16x=3.2 m所以，滴水的时间间隔t=t/4=0.2s2/m s第34页/共40页科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g=10m/s2）（）A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCD B间歇发光的间隔时间约为0.14 s C水滴在相邻两点之间的位移满足xAB：xBC：xCD=1：3：5 D水滴在各点速度之比满足vB：vC：vD=1：4：9 第35页/共40页六、竖直上抛运动定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动特征：（1）具有竖直向上的初速度；（2）忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度g。且上升阶段为匀减速直线运动，下落阶段为自由落体运动。竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动的上升过程与下落过程具有对称性。第36页/共40页有关竖直上抛运动的计算202mHvg 能上升的最大高度：上升到最大高度所需时间：下落过程是上升过程的逆过程。质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度大小相等，方 向相反。物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间相等。0tvg第37页/共40页例3、某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的速度竖直向上抛出一石子，求抛出后石子经过离抛出点15m处所需的时间（不计阻力，g=10m/s2）代入得：，将时间公式由位移mhgttvh152120215205tt解：以竖直向上为正方向，考虑到位移、速度、加速度都是矢量。尤其注意到位移可以是15m，也可能是-15m。解得：t1=1s ,t2=3s，这是上升和下降两次经过15m处所需要的时间。再将h=-15m代入，得215205tt，无意义。处所需的时间，通过抛出点以下是石子显然解得0415),(72),(72343tmtstst综上，石子经过离抛出点15m处所需的时间可能是1s，3s, s72第38页/共40页科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g=10m/s2）（）A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCD B间歇发光的间隔时间约为0.14 s C水滴在相邻两点之间的位移满足xAB：xBC：xCD=1：3：5 D水滴在各点速度之比满足vB：vC：vD=1：4：9 第39页/共40页感谢您的观看！第40页/共40页
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