物理人教版（2023）必修第一冊(cè)2.4自由落體運(yùn)動(dòng)（共33張ppt）

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2.4自由落體運(yùn)動(dòng)

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究

人教版（2023）

目錄

01

02

自由落體加速度

自由落體運(yùn)動(dòng)

03

自由落體運(yùn)動(dòng)的公式

思考與討論

站在高層建筑物上，讓輕重不同的兩個(gè)物體從同一高度同時(shí)落下，你認(rèn)為哪個(gè)下落的快？

第一部分自由落體運(yùn)動(dòng)

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

代表人物

代表觀點(diǎn)

研究方法

亞里士多德

伽利略

重的物體比輕的物體下落得快

重輕物體下落得一樣快

平常觀察法

邏輯推理法

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

伽利略認(rèn)為由亞里士多德“重的物體下落快”的論斷，會(huì)推出矛盾的結(jié)論。

假設(shè)重的物體下落快

v1=4

結(jié)論：重的物體反而下落的慢了

矛盾

v2=8

v3<8

動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

一張紙和一枚硬幣同一高度同時(shí)由靜止釋放

同質(zhì)量的紙團(tuán)和紙片同一高度同時(shí)由靜止釋放

兩張同質(zhì)量紙片疊放，第三張同質(zhì)量紙片卷成團(tuán)，同一高度同時(shí)由靜止釋放

硬幣下落快

紙團(tuán)下落快

紙團(tuán)下落快

思考與討論

(1)物體下落的快慢是否與質(zhì)量有關(guān)？

(2)你認(rèn)為影響物體下落快慢的可能的因素什么？

物體下落的快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān)。

影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用。

牛頓管演示輕重不同物體下落快慢

牛頓管演示輕重不同物體下落快慢

一、自由落體運(yùn)動(dòng)

1.定義：物體只有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)。

2.條件：①只受重力作用；②從靜止開始

3.如果實(shí)際問題中，空氣阻力與其重力相比很小，可以忽略，則物體的下落也可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)。

思考與討論

(1)從前面的實(shí)驗(yàn)中我們看到，自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢？

(2)它的加速度在下落過(guò)程中是否變化呢？

(3)你是否可以大膽的假設(shè)加速度不變呢？

第二部分自由落體加速度

思考與討論

你是否可以利用以下實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢？

實(shí)驗(yàn)思路與方案

利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能夠把做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的位置和相應(yīng)的時(shí)刻記錄下來(lái)，根據(jù)對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究，測(cè)量物體下落的速度，進(jìn)而研究自由落體運(yùn)動(dòng)速度變化的規(guī)律，以證實(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是否是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并求出加速度的大小。

(1)實(shí)驗(yàn)思路：

實(shí)驗(yàn)思路與方案

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，紙帶一端系著重物，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器。用手捏住紙帶上端，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，松手后重物自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。改變重物的質(zhì)量，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)思路與方案

0.04

0.04

0.04

0.04

0.04

0.04

0.08

0.12

0.16

0.20

x02=

x13=

x24=

x35=

x46=

(3)數(shù)據(jù)記錄：

編號(hào)下落時(shí)間t/s計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx/m計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間T/s

1

2

3

4

5

實(shí)驗(yàn)思路與方案

(4)數(shù)據(jù)分析：根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)做出v-t圖像

實(shí)驗(yàn)思路與方案

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

②加速度恒定(約為9.8m/s2，與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān))。

①自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)演示

二、自由落體運(yùn)動(dòng)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相同。這個(gè)加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。

2.方向：豎直向下

二、自由落體運(yùn)動(dòng)加速度

你從表中能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

二、自由落體運(yùn)動(dòng)加速度

（1）地球上不同地方重力加速度的值大小不一樣，赤道處重力加速度g值較小，南北極重力加速度g值較大。

（2）一般取值g=9.8m/s2，有時(shí)有特別說(shuō)明g=10m/s2。

3.重力加速度的不同：

做一做：用手機(jī)測(cè)自由落體加速度

第三部分自由落體運(yùn)動(dòng)的公式

三、自由落體運(yùn)動(dòng)的公式

自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式也適用于自由落體運(yùn)動(dòng)。

v0=0

a=g

x=h

學(xué)以致用動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)

(1)若給你一把刻度尺，你是否可以測(cè)一下你的反應(yīng)時(shí)間呢？?jī)擅瑢W(xué)相互配合試試看。

(2)你是否可以用一把測(cè)長(zhǎng)度的刻度尺改造成一把測(cè)“人反應(yīng)時(shí)間的測(cè)量尺”呢？

課堂小結(jié)

自由落體運(yùn)動(dòng)

定義

自由落體運(yùn)動(dòng)

條件

自由落體運(yùn)動(dòng)的公式

大小

方向

①只受重力作用；②從靜止開始

物體只有在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)

重力加速度

g=9.8m/s2，不同緯度大小不同，兩極最大

豎直向下

課堂練習(xí)

1．下列關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A．物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)

B．物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫作自由落體運(yùn)動(dòng)

C．從靜止開始下落的鋼球，因受空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

D．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣阻力對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)

D

課堂練習(xí)

2．宇航員登上月球后，從同一高度同時(shí)由靜止釋放錘子和羽毛，則下落過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（）

A．錘子比羽毛速度變化大

B．羽毛比錘子速度變化大

C．錘子的加速度比羽毛的加速度大

D．錘子和羽毛的加速度一樣大

D

3．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，下列說(shuō)法正確的是（）

A．重的物體的g值大

B．g值在地面任何地方一樣大

C．g值在赤道處大于南北兩極處

D．同一地點(diǎn)的輕重物體的g值一樣大

課堂練習(xí)

D

課堂練習(xí)

4．從空中某處相隔