物理人教版（2023）必修第一冊(cè) 2.4自由落體運(yùn)動(dòng)（共29張ppt）

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第二章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究

2.4自由落體運(yùn)動(dòng)

【課程標(biāo)準(zhǔn)】

(1)了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)。

(2)了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法。認(rèn)識(shí)伽利略對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的研究在科學(xué)發(fā)展和人類(lèi)進(jìn)步上的重大意義。

(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究自由落體運(yùn)動(dòng)，體會(huì)基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑、分析和判斷的科學(xué)研究方法。

(4)經(jīng)歷抽象概括和推理的過(guò)程，知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件。

(5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向，知道地球上不同地點(diǎn)的重力加速度可能會(huì)不同。

據(jù)(伽利略傳》記載，1590年，伽利略在比薩斜塔上做了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的實(shí)驗(yàn)，得出了重量不同的兩小鐵球下落時(shí)間相同的結(jié)論，從此推翻了亞里士多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說(shuō)，糾正了這個(gè)持續(xù)了1900多年之久的錯(cuò)誤給論。CCTV1《加油向未來(lái)》節(jié)目也驗(yàn)證了這一結(jié)論。

情境導(dǎo)入

知識(shí)點(diǎn)一、自由落體運(yùn)動(dòng)☆

1.自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程

亞里士多德

物體下落的快慢與它的輕重有關(guān)，重的物體比輕的物體下落的快

在日常生活中，我們觀察到一塊石頭和一片羽毛，石頭先落地，羽毛后落地

伽利略

v12＞8

v1=8

v2=4

40時(shí)，物體處于上升階段；vt0時(shí)，物體在拋出點(diǎn)的上方；h<0時(shí)，物體在拋出點(diǎn)的下方

【典例4】一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)。已知它在第1s內(nèi)的位移恰為它在最后1s內(nèi)位移的三分之一、則它開(kāi)始下落時(shí)距地面的高度為（不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2）()

A．11.25mB．15mC．20mD．31.25m

知識(shí)點(diǎn)三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)☆☆☆

C

【變式】房檐滴水，每隔相等時(shí)間積成一滴水下落，當(dāng)?shù)谝坏温涞貢r(shí)，第6滴剛好形成，觀察到第5、6滴距離約1m，則房高為()

A．16mB．25mC．30mD．36m

知識(shí)點(diǎn)三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)☆☆☆

B

【典例5】疫情期間一位調(diào)皮的兒童居家隔離，缺少高空拋物的危險(xiǎn)意識(shí)。該兒童在自家樓上（20層樓）玩耍時(shí)，從窗戶(hù)伸出手把一個(gè)小鋼球以20m/s的初速度豎直向上拋出，小鋼球的位移大小為10m時(shí)。

（1）求小鋼球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為多少？

（2）求小鋼球運(yùn)動(dòng)的速度可能為多大？

題型一：運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解問(wèn)題

題型一：運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解問(wèn)題

【變式】一氫氣球以10m/s的速度勻速上升，升至離地面75m的高空，從氫氣球的吊籃中掉下一個(gè)蘋(píng)果，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：

（1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間蘋(píng)果落到地面；

（2）蘋(píng)果落地時(shí)的速度是多大；

（3）蘋(píng)果離地最大的高度是多少。

題型一：運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解問(wèn)題

【典例6】如圖所示，有一空心上下無(wú)底的彈性圓筒，它的下端距水平地面的高度為H（已知量），筒的軸線(xiàn)豎直。圓筒軸線(xiàn)上與筒頂端等高處有一彈性小球，現(xiàn)讓小球和圓筒同時(shí)由靜止自由落下，圓筒碰地后的反彈速率為落地速率的，它與地面的碰撞時(shí)間都極短，可看作瞬間反彈，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中圓管的軸線(xiàn)始終位于豎直方向。已知圓筒第一次反彈后再次落下，它的底端與小球同時(shí)到達(dá)地面（在此之前小球未碰過(guò)地）重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）圓筒第一次落地彈起后相對(duì)于地面上升的最大高度小球hmax；

（2）小球從釋放到第一次落地所經(jīng)歷的時(shí)間t以及圓筒的長(zhǎng)度L。

題型二：自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

題型二：自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

【變式】哈三中社團(tuán)活動(dòng)進(jìn)行了一次打擊偵察無(wú)人機(jī)的模擬活動(dòng)，如圖AB為豎直方向的發(fā)射器，“炮彈”P(pán)可以視為質(zhì)點(diǎn)，調(diào)節(jié)發(fā)射器設(shè)置參數(shù)使P在AB階段做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為40m/s2，有一無(wú)人機(jī)距離地面高度H=3.95m，長(zhǎng)度d=0.2m，不考慮無(wú)人機(jī)自身的高度，當(dāng)無(wú)人機(jī)以4m/s向左勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到C時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P從A點(diǎn)立即開(kāi)始做加速，離開(kāi)AB后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，AB高度h=0.8m，AB與CD水平距離為L(zhǎng)=4m。g=10m/s2。

（1）求P距地面上升的最大高度。

（2）求P從開(kāi)始加速到與無(wú)人機(jī)達(dá)到相同高度所用時(shí)間。

（3）問(wèn)P與無(wú)人機(jī)是否能在空中相遇？說(shuō)明理由。

題型二：自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

1．（上?！そy(tǒng)考高考真題）小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯觥５?個(gè)小