第2章 第2節(jié)　自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律

1、.第二節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.理解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念.2.知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同.3.理解自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能應(yīng)用它解決實(shí)際問題. 重點(diǎn)4.理解實(shí)驗(yàn)探究求自由落體加速度的方法難點(diǎn) 猜 想 與 驗(yàn) 證 測(cè) 量 重 力 加 速 度1猜測(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單的加速運(yùn)動(dòng)，即勻加速直線運(yùn)動(dòng)2驗(yàn)證1根據(jù)vtat，可得sat2.由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測(cè)得物體下落的位移和時(shí)間，求出自由落體運(yùn)動(dòng)在各段的加速度，看是否相等來驗(yàn)證2從1中的知識(shí)可得到自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻的速度為vt.利用測(cè)量得到的位移和時(shí)間數(shù)據(jù)，求出自由落體運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)刻的速度，看在相等的時(shí)

2、間內(nèi)速度增加量是否相等來驗(yàn)證1在自由落體運(yùn)動(dòng)過程中，不同質(zhì)量的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣2根據(jù)猜測(cè)可知，無論什么物體，只要做自由落體運(yùn)動(dòng)，假設(shè)時(shí)間相等那么速度的增加量也相等3根據(jù)猜測(cè)可知無論什么物體，只要做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過一樣位移的平均速度都相等×如圖2­2­1是著名的比薩斜塔傳說伽利略曾在比薩斜塔上做過實(shí)驗(yàn)伽利略讓重的鐵球和輕的鐵球同時(shí)下落，發(fā)現(xiàn)兩鐵球幾乎同時(shí)落地，僅僅相差“二指寬這是為什么呢？圖2­2­1【提示】實(shí)驗(yàn)說明：一樣時(shí)間內(nèi)，重的鐵球和輕的鐵球下落高度幾乎一樣“二指寬的差距是空氣阻力造成的測(cè)量重力加速度的方法1利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)重力加速度圖2

3、­2­2按圖2­2­2示連接好，并用手托重物將紙帶拉到最上端先接通電路再放開紙帶打完一條紙帶后立即斷開電源對(duì)紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔 h進(jìn)展測(cè)量2利用頻閃照相法測(cè)重力加速度圖2­2­3頻閃照相機(jī)可以間隔相等的時(shí)間拍攝一次，如圖2­2­3所示利用頻閃照相機(jī)可追綜記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的位置和h.3根據(jù)v，求出物體在某兩個(gè)時(shí)刻的速度，由g，可求出重力加速度g.也可求出多個(gè)點(diǎn)的速度，利用v­t圖的斜率求g.1一位同學(xué)進(jìn)展“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度實(shí)驗(yàn)1現(xiàn)有以下器材可供選擇：鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)

4、時(shí)器以及復(fù)寫紙，紙帶假設(shè)干、220 V交流電源、低壓交流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)其中不需要的器材有：_；缺少的器材是_2這位同學(xué)從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶把開場(chǎng)打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為A，隨后連續(xù)的幾個(gè)點(diǎn)依次標(biāo)記為點(diǎn)B、C、D、E和F，測(cè)量出各點(diǎn)間的間隔 如圖2­2­4所示請(qǐng)你在這位同學(xué)實(shí)驗(yàn)的根底上，考慮根據(jù)紙帶求速度的方法，寫出你所根據(jù)的公式：_.圖2­2­43根據(jù)你的計(jì)算公式，求出紙帶下落經(jīng)過B、C、D、E點(diǎn)時(shí)的速度分別為多大并求出紙帶下落的加速度大小結(jié)果保存三位有效數(shù)字【解析】1實(shí)驗(yàn)要測(cè)量重力加速度，需要刻度尺測(cè)量位移，故不需要天平、秒

5、表，缺少刻度尺和重物2根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得vt.【答案】1220 V交流電源、天平、秒表刻度尺、重物2vt30.193 m/s20.385 m/s20.57 m/s20.768 m/s29.63 m/s22某物理興趣小組為獲得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)展了一系列探究過程假設(shè)你也是其中一員，請(qǐng)補(bǔ)充完好橫線部分內(nèi)容.【導(dǎo)學(xué)號(hào)：60042019】圖2­2­51操作過程：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，如圖2­2­5所示將接有重物的紙帶沿豎直方向穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔先_，再釋放紙帶獲得點(diǎn)跡明晰的幾條紙帶2探究過程：其中一條紙帶的點(diǎn)跡及數(shù)

6、據(jù)如圖2­2­6所示圖中直尺的單位為cm，點(diǎn)O為紙帶上記錄到的第一點(diǎn)，點(diǎn)A、B、C、D、依次表示點(diǎn)O以后連接的各點(diǎn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T0.02 s打一個(gè)點(diǎn)圖2­2­6小組成員量出DF間的間隔 為3.60 cm，計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)E時(shí)的速度vE_ m/s.小組成員量出FH間的間隔 為5.20 cm，計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)G時(shí)的速度vG_ m/s.利用a得出g_ m/s2.利用a得出g_ m/s2.【解析】1使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶2tT0.02 s，由vE得，vE0.90 m/s由vG得，vG1.30 m/s由g得出g10.00 m/s2將

7、t2T0.04 s代入g得出g10.00 m/s2【答案】1接通電源20.901.3010.0010.00利用紙帶計(jì)算g的兩種方法1計(jì)算出紙帶上幾個(gè)點(diǎn)的速度，然后根據(jù)加速度定義式求加速度2計(jì)算出紙帶上各點(diǎn)的速度，畫出v­t圖象，由圖象的斜率求得重物下落的加速度即重力加速度自 由 落 體 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律1重力加速度：自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度稱為自由落體加速度，也叫做重力加速度，常用g表示，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般計(jì)算中，通常取g9.8 m/s2，粗略計(jì)算時(shí)，g取10 m/s2.重力加速度的方向總是豎直向下的2速度公式：vtgt；位移公式：sgt2.1自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直向下

8、的勻加速直線運(yùn)動(dòng)2自由落體加速度的方向都是豎直向下3重力加速度在任何地點(diǎn)都是9.8 m/s2×質(zhì)量越大的物體自由落體加速度越大嗎？【提示】在地球的同一地點(diǎn)自由落體加速度一樣，與質(zhì)量無關(guān)討論1：自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么樣的運(yùn)動(dòng)？【提示】自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)討論2：自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由什么決定？【提示】由下落的高度決定1根本規(guī)律1速度公式：vtgt.2位移公式：sgt2.2關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例關(guān)系式及推論1第1 s末，第2 s末，第3 s末，第n s末速度之比為123n；2前1 s內(nèi)，前2 s內(nèi)，前3 s內(nèi)，前n s內(nèi)的位移之比為149n2；3連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移

9、之比為1352n1；4連續(xù)相等位移上所用時(shí)間之比為11；5連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一個(gè)常數(shù)sgT2T為時(shí)間間隔推論：，sgT2.6速度位移關(guān)系式：v2gs3關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，以下說法中正確的選項(xiàng)是A重的物體的g值大B同一地點(diǎn)，輕重物體的g值一樣大Cg值在地球上任何地方都一樣大Dg值在赤道處大于在北極處【解析】自由落體加速度又叫做重力加速度在同一地點(diǎn)，所有物體的重力加速度都是相等的，與物體的質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無關(guān)，A、C錯(cuò)誤，B正確；在不同地點(diǎn)，重力加速度是不同的，兩極處大于赤道處，D錯(cuò)誤【答案】B4多項(xiàng)選擇為了測(cè)出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下不計(jì)空氣阻力，測(cè)出以下哪個(gè)物理量就可以算出樓房的高度A物體的質(zhì)量B物體的密度C石塊下落到地面的總時(shí)間D物體落地時(shí)的速度【解析】石塊的下落可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的快慢與其質(zhì)量及密度無關(guān)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤假設(shè)測(cè)出石塊的下落時(shí)間，可根據(jù)hgt2計(jì)算樓房的高度，C項(xiàng)正確假設(shè)測(cè)出物體落地時(shí)的速度，可根據(jù)v22gh計(jì)算樓房的高度，D項(xiàng)正確【答案】CD5一顆自由下落的小石頭，經(jīng)過某點(diǎn)時(shí)的速度是10 m/s，經(jīng)過另一點(diǎn)時(shí)的速度為30 m/s，