自由落體運(yùn)動(dòng)

1、自由落體運(yùn)動(dòng)最美媽媽的故事最美媽媽的故事 20112011年年7 7月月2 2日下午日下午1 1點(diǎn)半左右，杭州濱點(diǎn)半左右，杭州濱江區(qū)的聞濤社區(qū)的一處住宅小區(qū)內(nèi)，兩歲江區(qū)的聞濤社區(qū)的一處住宅小區(qū)內(nèi)，兩歲女孩突然從女孩突然從1010樓高空墜落，眼看一出悲劇樓高空墜落，眼看一出悲劇即將上演。剎那間，剛好路過的吳菊萍毫即將上演。剎那間，剛好路過的吳菊萍毫不猶豫沖過去，徒手抱接了一下女孩，自不猶豫沖過去，徒手抱接了一下女孩，自己的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性己的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。但是，由于她奮不顧身的這一接，骨折。但是，由于她奮不顧身的這一接，女孩稚嫩的生命得救了。女孩稚嫩的生命

2、得救了。 同樣有著兩歲同樣有著兩歲兒子的吳菊萍之后被人們稱為最美媽媽！兒子的吳菊萍之后被人們稱為最美媽媽！生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)雪花飄落雪花飄落蘋果下落蘋果下落露珠下落露珠下落見一葉落而知?dú)q之將暮見一葉落而知?dú)q之將暮 -淮南子淮南子 說山訓(xùn)說山訓(xùn)雪花飄落雪花飄落生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)雨雨生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)露珠下落露珠下落見一葉落而知?dú)q之將暮見一葉落而知?dú)q之將暮 -淮南子淮南子 說山訓(xùn)說山訓(xùn)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)生活中常見的下落運(yùn)動(dòng)青龍瀑布青龍瀑布 重慶市重慶市 望子成龍望子成龍飛流直下三千尺飛流直下

3、三千尺亞里士多德亞里士多德 ( (哲學(xué)家哲學(xué)家) ) 物體越重，物體越重，下落得越快下落得越快？提問：是不是重的物體一定比輕的物體下落得快呢？結(jié)論：物體下落的快慢不是由它們的結(jié)論：物體下落的快慢不是由它們的輕重來決定的！輕重來決定的！伽利略伽利略 (1564-1642)VaVbVab假設(shè)物體越重下落得假設(shè)物體越重下落得越快越快 是正確的。是正確的。石頭石頭a要比石頭要比石頭b下落得下落得快快 ，即，即VaVb 。把石頭把石頭a、 b用繩拴在一起下落，用繩拴在一起下落，a就會(huì)被就會(huì)被b拖著減慢，整體比拖著減慢，整體比a的的單獨(dú)下落要慢。即單獨(dú)下落要慢。即 VabVa 矛盾矛盾提問：在現(xiàn)實(shí)生活中我

4、們觀察到物體提問：在現(xiàn)實(shí)生活中我們觀察到物體確實(shí)下落得有快有慢！這是受什么因確實(shí)下落得有快有慢！這是受什么因素的影響呢？素的影響呢？結(jié)論：受空氣阻力的影響！猜想：在一個(gè)沒有空氣阻力的空間里，猜想：在一個(gè)沒有空氣阻力的空間里，物體下落的情景將是怎樣的呢？物體下落的情景將是怎樣的呢？實(shí)驗(yàn)演示：實(shí)驗(yàn)演示：探究一：探究一： 輕重不同輕重不同的物體，的物體， 下落的快慢下落的快慢是否相同呢？是否相同呢？ 探究二：探究二： 影響物體影響物體下落快慢下落快慢的的因素因素是是什么呢？什么呢？牛頓管實(shí)驗(yàn)牛頓管實(shí)驗(yàn)猜想：猜想： 如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體下落如果沒有空氣阻力，輕重不同的物體下落快慢是否相同呢

5、？快慢是否相同呢？ 視頻：視頻：牛頓管實(shí)驗(yàn)牛頓管實(shí)驗(yàn) 1971 1971年美國宇航員大衛(wèi)年美國宇航員大衛(wèi)斯科特在月球上讓斯科特在月球上讓一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同一把錘子和一根羽毛同時(shí)下落，觀察到它們同時(shí)落到月球表面。時(shí)落到月球表面。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：月球上物體下落的實(shí)驗(yàn)：月球上物體下落的實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在沒有空氣阻力的情況在沒有空氣阻力的情況下，輕重不同的物體下落的下，輕重不同的物體下落的一樣快一樣快 . .1 1、定義：物體只在、定義：物體只在重力重力作用下從作用下從靜止靜止開始開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由自由落體運(yùn)動(dòng)。落體運(yùn)動(dòng)。2 2、條件：、條件：（1 1）從靜止

6、開始下落從靜止開始下落（即初速度為零）；（即初速度為零）；（2 2）只受重力作用只受重力作用（當(dāng)空氣阻力同重力相（當(dāng)空氣阻力同重力相比很小，可忽略不計(jì)，物體下落也可看作比很小，可忽略不計(jì)，物體下落也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)）自由落體運(yùn)動(dòng)）一、自由落體運(yùn)動(dòng)一、自由落體運(yùn)動(dòng)探究三探究三: : 自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)是是什么性質(zhì)什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢？的運(yùn)動(dòng)呢？方案一：方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析說明了自由根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析說明了自由落體是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。并估落體是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。并估算出算出a=

7、9.69 m/sa=9.69 m/s。自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：自由自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。速直線運(yùn)動(dòng)。方案二：利用光電計(jì)時(shí)器方案二：利用光電計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)研究自由落體運(yùn)動(dòng)方案三：利用方案三：利用頻閃攝影頻閃攝影研研究自由落體運(yùn)動(dòng)究自由落體運(yùn)動(dòng)在在同一地點(diǎn)，一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中同一地點(diǎn)，一切物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，這個(gè)加速度叫的加速度都相同，這個(gè)加速度叫自由落體加自由落體加速度速度也叫也叫重力加速度重力加速度，用，用g g 表示。表示。地球上不同地點(diǎn)，地球上不同地點(diǎn)， g值值 比較比較: :g ( m/s2

8、)地地 點(diǎn)點(diǎn) 北北 極極 北北 京京上上 海海 廣廣 州州赤赤 道道緯緯 度度 9. 832 9. 801 9. 794 9. 788 9. 780 39 56 90 31 12 23 06 0 在在通常的計(jì)算中，通常的計(jì)算中， g g = 9.8 = 9.8 m/sm/s 2 2或或g g = 10 m/s = 10 m/s2 2。重力加速度重力加速度方向總方向總是是豎直向下豎直向下。二、自由落體加速度二、自由落體加速度地地 點(diǎn)點(diǎn) 赤赤 道道 廣廣 州州 武武 漢漢 上上 海海 東東 京京 北北 京京 紐紐 約約 莫斯科莫斯科 北北 極極 緯緯 度度 重力加速度重力加速度 0 9.780 2

9、306 9.788 3033 9.794 3112 9.794 3543 9.798 3956 9.801 4040 9.803 5545 9.816 90 9.832 隨緯度的增加而增大隨緯度的增加而增大重力加速度的數(shù)值重力加速度的數(shù)值g/(ms-2)標(biāo)準(zhǔn)值：標(biāo)準(zhǔn)值：g=9.80665 ms2勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間速度與時(shí)間位移與時(shí)間位移與時(shí)間位移與速度位移與速度ghv22atvv0gtv 2021attvx221gth axvv2202三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零初速度為零，加速度，加速度為為g

10、 g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。你能寫出自由落的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。你能寫出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律嗎？體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律嗎？ 1 1、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。落體運(yùn)動(dòng)。條件條件: 1: 1）初速度為零；（）初速度為零；（2 2）只受重力作用）只受重力作用2 2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及規(guī)律、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及規(guī)律: :自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為 0 0 、加速度為加速度為g g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)gtv 221gth ghv223 3、在地面附近的同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)、在地面附近的同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的

11、加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速動(dòng)中的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用度，也叫做重力加速度，通常用g g表示。表示。4 4、在地球上的不同地方、在地球上的不同地方g g的大小是不同的。通常的計(jì)的大小是不同的。通常的計(jì)算中，可以把算中，可以把g g取作取作9.8m/s9.8m/s2 2，在粗略的計(jì)算中，還可，在粗略的計(jì)算中，還可以把以把g g取作取作10m/s10m/s2 2。212hgt2htg 問題：?jiǎn)栴}：若每層若每層樓高度是樓高度是2.82.8米，米，這位青年從他所在這位青年從他所在的地方?jīng)_到樓窗下的地方?jīng)_到樓窗下需要的時(shí)間是需要的時(shí)間是1.31

12、.3秒，請(qǐng)估算他的反秒，請(qǐng)估算他的反應(yīng)時(shí)間應(yīng)時(shí)間至多為多長(zhǎng)至多為多長(zhǎng)。221gth 測(cè)高度測(cè)高度測(cè)相機(jī)測(cè)相機(jī)曝曝光時(shí)間光時(shí)間石子下落徑跡石子下落徑跡已知每塊磚的平均厚度為已知每塊磚的平均厚度為 6 cm6 cm，石子起落點(diǎn)距地面的高，石子起落點(diǎn)距地面的高度約為度約為 2.5 m2.5 m。怎樣估算這架照相機(jī)的曝光時(shí)間？。怎樣估算這架照相機(jī)的曝光時(shí)間？算一算算一算想一想想一想22121()()2hgthhg ttht自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)1 1、定義、定義: :物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)2 2、性質(zhì)、性質(zhì): :初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。初速度

13、為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。3 3、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度也叫重力加速度、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度也叫重力加速度 方向：豎直向下方向：豎直向下 大?。捍笮。篻=9.8 m/sg=9.8 m/s2 2， 粗略的計(jì)算中，粗略的計(jì)算中，g=10 m/sg=10 m/s2 2四、規(guī)律四、規(guī)律 速度規(guī)律速度規(guī)律 速度位移規(guī)律速度位移規(guī)律 ghv22gtv 221gth 研究過程中的理想化方法研究過程中的理想化方法: :受空氣阻力受空氣阻力 (次要因素)只受重力作用只受重力作用,由靜止下落由靜止下落忽略次要因素忽略次要因素抓住主要因素抓住主要因素實(shí)際物體的實(shí)際物體的下落運(yùn)動(dòng)下落運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)理想化處理理

14、想化處理 在剛才的演示實(shí)驗(yàn)中：小石塊的下落可以看成是自由落體運(yùn)在剛才的演示實(shí)驗(yàn)中：小石塊的下落可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，而羽毛的下落就不可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)了，想想，這是動(dòng)，而羽毛的下落就不可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)了，想想，這是為什么呢？為什么呢？2.2.下列物體的運(yùn)動(dòng)，能看做自由落體運(yùn)動(dòng)的是（下列物體的運(yùn)動(dòng)，能看做自由落體運(yùn)動(dòng)的是（ ）A.A.在空氣中下落的羽毛在空氣中下落的羽毛B.B.在真空管中由靜止開始下落的羽毛在真空管中由靜止開始下落的羽毛C.C.剛從跳傘塔上跳下的沒有開傘的運(yùn)動(dòng)員剛從跳傘塔上跳下的沒有開傘的運(yùn)動(dòng)員D.D.隨風(fēng)飄落的樹葉隨風(fēng)飄落的樹葉BCBC1.1.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A.A.物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定