2.5自由落體運動-公開課課件(新人教版必修1)

1、22一. 歷史的回顧 亞里士多德通過對大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落的快，即“重快輕慢”。由于他在學術界的崇高地位，且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗，這種論斷流傳了近2000年。亞里士多德(Aristotle，前384322)重的快！1.亞里士多德的觀點一. 歷史的回顧 亞里士多德通過對大量的物體自由2.伽利略的觀點 1. 16世紀，意大利的科學家伽利略用假設的方法巧妙地推翻了這種觀點。 2. 實驗：在比薩斜塔用實驗證明了這種觀點（？） 1590年，傳說伽利略在比薩斜塔上做了“兩個鐵球同時落地”的著名實驗，從此推翻了亞里斯多德“物體下落速度和重量成比例”的學說，糾正了這個持

2、續(xù)了1900年之久的錯誤結(jié)論。一樣快！2.伽利略的觀點 1. 16世紀，意大利的科學家伽 伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端 愛因斯坦 真正的物理學開始了3.愛因斯坦評價： 3.愛因斯坦評價：實驗1:將一粉筆頭和一張展開的紙片從同一高度自由下落實驗2:把一張紙片捏成紙團，將紙團和一張展開的紙片從同一高度自由下落實驗3:把半張紙片捏成紙團，將紙團和一張展開的完整的紙片從同一高度自由下落原因:空氣阻力對運動快慢有影響 二. 探究影響落體運動快慢因素實驗1:原因:空氣阻力對運動快慢有影響 二. 探究影響落體運牛頓管抽氣后，就排除了 的

3、影響 注意：觀察實驗 得出結(jié)論空氣阻力現(xiàn)象：_在真空中下落快慢與物體的重量無關在真空中同時落地結(jié)論：_牛頓管抽氣后，就排除了 的錘子羽毛知識鏈接： 1971年，乘坐阿波羅15號飛船登月的宇航員大衛(wèi)斯科特(David Scott)將一把錘子和一根羽毛帶上了月球，在沒有大氣的月球上做了有趣的自由落體試驗。通過電視直播，全球觀眾看到的結(jié)果當然是輕柔的羽毛和沉重的鐵錘同時落到月球表面。 月球上物體下落的實驗錘子羽毛知識鏈接：月球上物體下落的實驗三 . 自由落體運動 1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動 注意：在有空氣的空間里，如物體重力遠遠大于所受空氣阻力，此阻力可忽略不計，則物體下落的運

4、動也可看作自由落體運動2.特點：（）物體只受重力作用 （）物體由靜止開始下落 三 . 自由落體運動 1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始 探究：自由落體運動的運動性質(zhì)用打點計時器研究自由落體運動設計實驗方案（一）3.運動性質(zhì)： 探究：自由落體運動的運動性質(zhì)用打點計時器研究自由落體運動設x1x2x3x4x5x6也可以用頻閃照相來研究自由落體運動設計實驗方案（二） 探究：自由落體運動的運動性質(zhì)v-t 圖象是一條傾斜的直線 自由落體運動是初速度為0 的勻加速直線運動。x1x2x3x4x5x6也可以用頻閃照相來研究自由落體運動設4.自由落體加速度（1）在同一地點，一切物體自由下落的加速度 都相同，這

5、個加速度叫做自由落體的加速 度，也叫做重力加速度。用g 來表示。（2）方向：豎直向下（3）大?。号c地理位置（高度和緯度）有關 從低處到高處重力加速度在減小； 從兩極到赤道重力加速度在減小。注意：通常取g=9.8m/s2 粗略計算時可取g=10m/s24.自由落體加速度（1）在同一地點，一切物體自由下落的加速度重力加速度的數(shù)值 g /(m/s2)地點緯度重力加速度赤道009.780廣州230069.788武漢300339.794上海310129.794東京350439.798北京390569.801紐約400409.803莫斯科550459.816北極9009.832特點：g隨緯度的升高而增大；

6、赤道處最小，兩極最大重力加速度的數(shù)值 g /(m/s2)地點緯度重力加速度赤道0隨海拔高度升高，重力加速度減小隨海拔高度升高，重力加速度減小5. 自由落體的運動規(guī)律勻變速直線運動速度公式位移公式位移速度公式平均速度公式自由落體運動vo= 0a=g5. 自由落體的運動規(guī)律勻變速直線運動速度公式位移公式位移速【例1】從離地500m的空中自由落下一個小球，取g=10m/s2，求：（1）經(jīng)過多少時間落到地面；（2）從開始落下的時刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；（3）落下一半時間的位移 （1）由公式：h= gt2，得落地時間： 所以最后1s內(nèi)的位移為：h10=h-h9=500m-405m=95

7、m（3）落下一半時間即t0=5s，其位移為：h5= 1052=125m解析：（2）第1s內(nèi)的位移：h1= gt12= 1012=5m 因為前9s內(nèi)的位移為：h2= gt22= 1092=405m【例1】從離地500m的空中自由落下一個小球，取g=10m/四. 實際應用(一)-測高度測高度比如測一口井的深度,測山涯、房的高度等等.H=?四. 實際應用(一)-測高度測高度比如測一口井的深度,測四. 實際應用-測高度解：由題意物體做自由落體運動，t=2s，g取9.8m/s2所以【例1】為了測出井口到井里水面的深度，讓一個小石塊從井口落下，經(jīng)過2s后聽到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的大約深度（不考

8、慮聲音傳播所用的時間）。四. 實際應用-測高度解：由題意物體做自由落體運動，t【例2】從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為塔高的7/16，求塔高？ 分析：石子的下落可以近似看作自由落體運動，因此可以自由落體運動的規(guī)律來求解本問題 解法一：設石下落的總時間為t，塔高為H，則下落距離為塔高的9/16時經(jīng)過時間（t-1），根據(jù)自由落體運動的位移公式： 解、兩式得：t=4s H=80mH = gt2四. 實際應用(一)-測高度【例2】從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為做一做測定反應時間1.思考一下，測定反應時間的原理是什么？四. 實際應用（二）測反應時間人從發(fā)現(xiàn)情況到

9、做出反應所需的時間叫反應時間原理: 人的反應時間等于直尺下落的時間2.如何操作，需要讀哪些數(shù)據(jù)？做一做1.思考一下，測定反應時間的原理是什么？四. 實際應四. 實際應用(三)-測曝光時間做一做有一種“傻瓜”照相機，其光圈（進光孔徑）隨被拍攝物體的亮度自動調(diào)節(jié)，而快門（曝光時間）是固定不變的。為估測該照相機的曝光時間，實驗者從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知每塊磚的平均厚度為 6 cm，石子自由下落的起始位置距地面的高度約 2.5m。怎樣估算這個照相機的曝光時間？AB地面石子下落的徑跡四. 實際應用(三)-測曝光

10、時間做一做有一種“傻瓜”照相四. 實際應用(三)-測曝光時間做一做AB地面石子下落的徑跡通過磚的層數(shù)估算A點的高度 60cm 通過磚的層數(shù)估算AB的長度 12cm 石子從起落點到A點的高度 190cm 由此算出石子經(jīng)過A點的速度由v2=2gh知V= 62m/s由此算出石子通過AB所用的時間：四. 實際應用(三)-測曝光時間做一做AB地面石子下落的1.以下對自由落體運動的說法中正確的是( )物體開始下落時,速度為零,加速度也為零;物體下落過程中速度增加,加速度保持不變;物體下落過程中,速度和加速度同時增大;物體下落過程中,速度的變化率是個恒量.練習:B D1.以下對自由落體運動的說法中正確的是(

11、 )練2、關于自由落體運動的加速度g，下列說法 正確的是（ ）A、重的物體g大B、同一地點，輕、重物體的g值一樣大C、g值在地球上任何地方都一樣大D、g值在赤道處大于北極處B2、關于自由落體運動的加速度g，下列說法A、重的物體g大B3. 在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時下落下列說法中正確地是（ ） A、重的石塊先落地 B、輕的木塊先落地 C、在著地前的任一時刻，兩者具有相同的速度、 相同的位移。 D、二者在下落這段時間內(nèi)的平均速度相等。C D3. 在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時下落4. 1991年5月11日北京晚報，報道了一位青年奮勇接住一個從15層高樓

12、窗口跌出的孩子的動人事跡。設每層樓高度是2 .8m，這位青年從他所在的地方?jīng)_到樓下所需要的時間1.3s，請你估計一下他要接住孩子，至多允許他有多長的反應時間？解：已知樓高h=2.8m14=39.2m，小孩下落所用時間可根據(jù)h=1/2at2求出：t =s =2.8s至多允許這位青年的反應時間是 2.8s-1.3s=1.5s4. 1991年5月11日北京晚報，報道了一位青年奮勇接布置作業(yè)1、某物體自由下落，求：（1）在ts末、2ts末、3ts末的速度之比是多少？ （2）在頭ts內(nèi)，頭2ts內(nèi)和頭3ts內(nèi)下落的高度之比是多少？（3）在第1個ts內(nèi)、第2個ts內(nèi)、第3個ts內(nèi)下落的高度之比是多少？ 2、屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上下沿，