2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第4節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)(7)課件

1、第二章4自由落體運(yùn)動(dòng) 1.定義：物體只在 作用下從 開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng).2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為 的 運(yùn)動(dòng).3.實(shí)際自由下落物體可看作自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：空氣阻力比較小,可以 .一、自由落體運(yùn)動(dòng)重力靜止0勻加速直線忽略二、自由落體加速度1.定義：在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都 ,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫 ,通常用g表示.2.方向： .3.大小(1)在地球上不同的地方,g的大小一般是 的(填“不同”或“相同”)；(2)一般取值：g 或g .相同豎直向下不同9.8 m/s210 m/s2重力加速度三、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1.亞里士多德的觀點(diǎn)：物體下落的快慢是由它們的 決定的.2.伽

2、利略的研究：(1)邏輯歸謬：伽利略從亞里士多德的論斷出發(fā),通過(guò)邏輯推理,否定了“ ”的論斷.(2)猜想與假說(shuō)：伽利略猜想自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng),它的速度應(yīng)該是 的.重量重物比輕物落得快均勻變化(3)數(shù)學(xué)推理：伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推理得出初速度為0的勻變速運(yùn)動(dòng)的位移與 成正比,即x .(4)間接驗(yàn)證：讓小球從斜面上的不同位置滾下,測(cè)出小球滾下的位移x和 .實(shí)驗(yàn)表明：小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng)；斜面傾角一定時(shí),小球的加速度 ；小球的加速度隨斜面傾角的增大而 .(5)合理外推：伽利略認(rèn)為當(dāng)斜面傾角為90時(shí),小球?qū)⒆杂上侣?仍會(huì)做 運(yùn)動(dòng).時(shí)間的二次方t2所用時(shí)間t勻加速直線相同增大勻加速直線1

3、.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)在空氣中自由釋放的物體都做自由落體運(yùn)動(dòng).( )(2)物體在真空中一定做自由落體運(yùn)動(dòng).( )(3)自由釋放的物體只在重力作用下一定做自由落體運(yùn)動(dòng).( )(4)質(zhì)量越大的物體自由落體加速度越大.( )(5)自由落體加速度的方向垂直地面向下.( )(6)伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.( )(7)伽利略根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.( )2.對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng),在1 s末、2 s末、3 s末的速度之比是_；在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比是_.1231353.在研究物體僅在重力作用下運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用

4、電源的頻率為50 Hz,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,把一個(gè)點(diǎn)記作O,另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間有4個(gè)實(shí)際打出的點(diǎn)(未標(biāo)出),如圖1所示,圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)是各測(cè)量點(diǎn)到O點(diǎn)的距離(單位：mm),那么物體做_運(yùn)動(dòng),加速度為_(kāi).解析答案圖1勻變速直線9.8 m/s2解析因?yàn)榇螯c(diǎn)周期T0.02 s,所以各測(cè)量點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)5T0.1 s.由紙帶數(shù)據(jù)得hOA49 mm,hAB147 mm,hBC245 mm,hCD343 mm,即hhABhOAhBChABhCDhBC98 mm,一、自由落體運(yùn)動(dòng)1.自由落體運(yùn)動(dòng)(1)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是初速度v00,加速度ag的勻加速直

5、線運(yùn)動(dòng),是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例.(2)自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型.只有當(dāng)空氣阻力比重力小得多,可以忽略時(shí),物體的下落才可以當(dāng)做自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)處理.(3)運(yùn)動(dòng)圖象：自由落體運(yùn)動(dòng)的vt圖象(如圖2)是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,斜率kg.圖22.自由落體加速度(重力加速度)(1)方向：總是豎直向下,但不一定垂直地面；(2)大?。涸谕坏攸c(diǎn),重力加速度都相同.地球上緯度不同的地點(diǎn)重力加速度不同,其大小隨緯度的增加而增大,赤道上最小,兩極處最大,但各處的重力加速度都接近于9.8 m/s2,因此一般計(jì)算中g(shù)取9.8 m/s2或10 m/s2.例1(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)及重力加速度的說(shuō)法,正確的是

6、A.豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)B.熟透的蘋(píng)果從樹(shù)枝開(kāi)始自由下落的運(yùn)動(dòng)可被視為自由落體運(yùn)動(dòng)C.同一地點(diǎn),輕重物體的g值一樣大D.g值在赤道處大于在北極處解析答案解析物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是初速度為零且只受重力作用,A錯(cuò)；熟透的蘋(píng)果在下落過(guò)程中雖受空氣阻力作用,但該阻力遠(yuǎn)小于它的重力,可以忽略該阻力,故可將該過(guò)程視為自由落體運(yùn)動(dòng),B對(duì)；同一地點(diǎn),重力加速度都相同,與質(zhì)量無(wú)關(guān),C對(duì)；赤道處g值小于北極處,D錯(cuò).二、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一切推論公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例式,都

7、適用于自由落體運(yùn)動(dòng).例2從離地面500 m的空中自由落下一個(gè)小球,取g10 m/s2,求小球：(1)落到地面所用的時(shí)間；解析答案答案10 s解析由h500 m和自由落體加速度,根據(jù)位移公式可直接算出落地所用時(shí)間,根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,可算出第1 s內(nèi)的位移.最后1 s內(nèi)的位移是下落總位移和前(n1) s下落位移之差.(2)自開(kāi)始下落計(jì)時(shí),在第1 s內(nèi)的位移、最后1 s內(nèi)的位移.解析答案答案5 m95 m解析第1 s內(nèi)的位移：因?yàn)閺拈_(kāi)始運(yùn)動(dòng)起前9 s內(nèi)的位移為所以最后1 s內(nèi)的位移為hhh9500 m405 m95 m.例3一個(gè)小球從H高處自由落下,經(jīng)過(guò)最后200 m所用的時(shí)間是4 s,求小球下落H所用

8、的總時(shí)間T和高度H是多少？(g取10 m/s2,空氣阻力不計(jì))解析答案答案7 s245 m解析法一：基本公式法根據(jù)題意畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示,其中t4 s,h200 m.根據(jù)自由落體公式得：法二：平均速度法由題意得最后4 s內(nèi)的平均速度為：1.(重力加速度及自由落體運(yùn)動(dòng)的理解)(多選)在忽略空氣阻力的情況下,讓一輕一重的兩塊石塊從同一高度同時(shí)自由下落,則關(guān)于兩塊石塊的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是A.重的石塊落得快,先著地B.輕的石塊落得快,先著地C.在著地前的任一時(shí)刻,兩塊石塊具有相同的速度、相同的位移、相同 的加速度D.兩塊石塊在下落時(shí)間段內(nèi)的平均速度相等123解析答案4123解析兩石塊

9、都做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同且具有相同的加速度,由于從同一高度下落,落地時(shí)間必然相同,故A、B錯(cuò)誤.42.(伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究)(多選)圖3大致地表示了伽利略探究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和思維過(guò)程,對(duì)于此過(guò)程的分析,以下說(shuō)法正確的是A.其中的甲圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過(guò)合理的 外推得出的結(jié)論B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲圖是經(jīng)過(guò)合理的 外推得出的結(jié)論C.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn),可“放大”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯答案123圖343.(自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)一物體從H高處自由下落,經(jīng)時(shí)間t落地,則當(dāng)它下落 時(shí),離地的高度為123答案4解析123解法二把下落的時(shí)間平均分成兩段,則這兩段內(nèi)的位移之比是13,44.(自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律)屋檐上每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí),第1滴剛好到達(dá)地面