高中物理第二章5自由落體運(yùn)動(dòng)課件新人教版必修1

1、5自由落體運(yùn)動(dòng)1.認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng),知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落體運(yùn)動(dòng)是在理想條件下的運(yùn)動(dòng),知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2.知道自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方重力加速度的大小不同。3.掌握如何從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。一二三一、自由落體運(yùn)動(dòng) 一二三 課題研究小組進(jìn)展自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí),用頻閃連續(xù)拍照的方法獲得的照片如下圖,答復(fù)以下幾個(gè)問(wèn)題:質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán) (1)從圖中觀察到的現(xiàn)象是怎樣的?(2)請(qǐng)對(duì)你所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)展解釋。一二三提示: (1)質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時(shí)釋放,紙片比紙團(tuán)下落得慢

2、。 (2)如圖,質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán),它們的重力相等。由于空氣的阻力對(duì)紙片的影響較大,不能忽略,所以紙片下落加速度較小。如果把紙片揉成紙團(tuán),空氣阻力對(duì)紙團(tuán)的影響較小,紙團(tuán)下落的加速度較大,所以質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)同時(shí)放手后,紙片比紙團(tuán)下落得慢。一二三二、自由落體加速度 一二三三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0、加速度等于g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律、公式均適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。2.自由落體運(yùn)動(dòng)的公式:(1)速度公式:v=gt;(3)位移與速度關(guān)系式:v2=2gh。一二三設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),不用卷尺,你能估測(cè)出一幢10層樓的高度嗎?提示:從樓頂釋放一個(gè)

3、重物,記下重物下落的時(shí)間,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式即可求得樓的高度。(切記注意平安)一二一、對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解1.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件(1)初速度為零;(2)除重力之外不受其他力的作用。2.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型這種模型忽略了次要因素空氣阻力,突出了 主要因素重力。在實(shí)際中,物體下落時(shí)由于受 空氣阻力的作用,并不做自由落體運(yùn)動(dòng),只有當(dāng)空氣 阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí),物體由靜止下落才可看作自由 落體運(yùn)動(dòng)。如下圖,從冰柱上滴落的水滴的運(yùn)動(dòng) 可看作自由落體運(yùn)動(dòng);而空氣中羽毛的下落不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)。一二3.自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度v0=0、加速度a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),它只是勻

4、變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。注意物體在其他星球上也可以做自由落體運(yùn)動(dòng),但同一物體在不同的星球上所受重力一般不同,所以下落時(shí)的加速度一般不同。一二二、如何理解自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度1.在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都一樣,即物體自由下落時(shí)速度變化的快慢都一樣。我們平時(shí)看到輕重不同、密度不同的物體下落時(shí)的快慢不同,加速度也不同,那是因?yàn)樗鼈兪艿降淖枇Σ煌木壒?。如果空氣阻力的影響比較明顯,與重力相比不能忽略的話,這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)就不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)。2.自由落體加速度,也叫重力加速度,其方向總是豎直向下的,其大小與物體在地球上的位置有關(guān),赤道上重力加速度最小,兩極的最大;與離地的高度也有關(guān),高度越大,

5、重力加速度越小。通常情況下不考慮高度和緯度的影響,在一般計(jì)算中,g取9.8 m/s2或g取10 m/s2。類型一類型二類型三類型四 【例題1】(多項(xiàng)選擇)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 ()A.物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.物體只在重力作用下從靜止開(kāi)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計(jì)時(shí),物體從靜止開(kāi)場(chǎng)自由下落的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)點(diǎn)撥:自由落體運(yùn)動(dòng)的物體不僅只受重力,還必須滿足v0=0的條件。類型一類型二類型三類型四解析:物體向下的運(yùn)動(dòng)可以加速、減速,也可以是勻速,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

6、自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開(kāi)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng),應(yīng)選項(xiàng)C正確;它是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)選項(xiàng)B正確;如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略不計(jì),物體從靜止開(kāi)場(chǎng)自由下落的運(yùn)動(dòng)也可以看作自由落體運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。答案:BCD題后反思充分理解自由落體運(yùn)動(dòng)的定義、特征和性質(zhì),重力加速度的特點(diǎn),排除日常生活經(jīng)歷的干擾,緊緊抓住概念的本質(zhì),是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵。類型一類型二類型三類型四【例題2】 從離地面80 m的空中自由落下的一個(gè)小球,g取10 m/s2,求:(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球落到地面上;(2)自開(kāi)場(chǎng)下落計(jì)時(shí),在最后1 s內(nèi)的位移;(3)下落一半高度時(shí)的速度。點(diǎn)撥:小球釋放后做

7、自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,選擇適宜的公式進(jìn)展計(jì)算。類型一類型二類型三類型四答案:(1)4 s(2)35 m(3)28.28 m/s題后反思應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí),應(yīng)先確定研究對(duì)象,選定研究過(guò)程,明確物體的運(yùn)動(dòng)情況,結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)展求解。類型一類型二類型三類型四【例題3】 (1)如今,我們可以采取多種方法對(duì)落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)展研究,也可以利用多種手段對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的加速度,即重力加速度進(jìn)展測(cè)量,如DIS實(shí)驗(yàn)法、頻閃照相法、滴水法、單擺法等。滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽(tīng)到聲音時(shí)后一滴恰好離開(kāi)水龍頭。測(cè)出聽(tīng)

8、到n次水擊盤聲的總時(shí)間為t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度,其計(jì)算公式為。了解了這個(gè)方法,你可以嘗試在課余時(shí)間完成對(duì)本地重力加速度的測(cè)量。 類型一類型二類型三類型四(2)設(shè)人耳能區(qū)別兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1 s,聲速為340 m/s,那么()A.水龍頭距人耳的距離至少為34 mB.水龍頭距盤子的距離至少為34 mC.水龍頭距人耳的距離至少為0.05 mD.水龍頭距盤子的距離至少為0.05 m點(diǎn)撥:從自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式出發(fā)進(jìn)展分析。類型一類型二類型三類型四解析:(1)聽(tīng)到n次水滴響聲,那么一滴水滴從高為h處下落的時(shí)間為所以,水龍頭距盤子的距離只要超過(guò)0.05 m就行。 類型一類型二類型三類型四【例題4】 跳傘運(yùn)發(fā)動(dòng)做低空跳傘表演,他離開(kāi)飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng),當(dāng)距離地面125 m時(shí)翻開(kāi)降落傘,傘張開(kāi)后運(yùn)發(fā)動(dòng)就以14.3 m/s2的加速度