高中物理必修《自由落體運(yùn)動》++教學(xué)課件11

自由落體運(yùn)動[自學(xué)教材]1．定義物體只在重力作用下從

開始下落的運(yùn)動。2．特點(diǎn)（1）運(yùn)動特點(diǎn)：初速度等于

的勻加速直線運(yùn)動。（2）受力特點(diǎn)：只受

作用。靜止零重力[重點(diǎn)詮釋]

1．物體做自由落體運(yùn)動的條件

（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，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運(yùn)動，只有當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時，物體由靜止的下落才可看做自由落體運(yùn)動，如在空氣中自由下落的石塊可看做自由落體運(yùn)動，空氣中羽毛的下落不能看做自由落體運(yùn)動。3．自由落體運(yùn)動的實(shí)質(zhì)自由落體運(yùn)動是初速度v0＝0，加速度a＝g的勻加速直線運(yùn)動，它只是勻變速直線運(yùn)動的特例。[特別提醒]物體在其他星球上也可以做自由落體運(yùn)動，但同一物體在不同的星球上所受重力一般不同，所以下落時的加速度一般不同。1．下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的說法中不正確的是（）A．物體從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動B．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動C．從靜止開始下落的樹葉，因受空氣阻力作用，不能看成自由落體運(yùn)動D．從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣的阻力對其運(yùn)動影響很小，可以忽略，可以看成自由落體運(yùn)動解析：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。通常情況下在空氣中自由下落的物體如果物體所受空氣阻力與其自身重力相比可以忽略，則可以認(rèn)為做自由落體運(yùn)動，若不能忽略則不叫自由落體運(yùn)動。綜上所述，B、C、D項(xiàng)正確。答案：A[自學(xué)教材]1．定義在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都

，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫

。2．方向豎直向下。相同重力加速度3．大小在地球上同一個地點(diǎn)，重力加速度的值固定

，但是在地球上不同的地點(diǎn)，重力加速度的值略有

。在一般計(jì)算中，可以取g＝9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特殊說明，都按g＝9.8m/s2進(jìn)行計(jì)算。不變不同[重點(diǎn)詮釋]1．對重力加速度的理解

（1）產(chǎn)生原因：由于地球上的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的。

（2）大?。号c地球上的位置及距地面的高度有關(guān)，在地球表面上，重力加速度隨緯度的增加而增大，在赤道處重力加速度最小，在兩極處重力加速度最大，但差別很小。在地面上的同一地點(diǎn)，隨高度的增加，重力加速度減小，在一般的高度內(nèi)，可認(rèn)為重力加速度的大小不變。

（3）方向：豎直向下。由于地球是一個球體，所以各處的重力加速度的方向是不同的。

（3）滴水法：如圖所示，讓水滴自水龍頭滴下，在水龍頭正下方放一個盤，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地滴下，并調(diào)節(jié)到使第一滴水碰到盤的瞬間，第二滴水正好從水龍頭口開始下落，并且能依次持續(xù)下去。用刻度尺測出水龍頭口距盤面的高度h，再測出每滴水下落的時間T，其方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴落在盤上的2．關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度g，下列說法正確的是（）A．重的物體g值大B．同一地點(diǎn)，輕、重不同物體的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解析：同一地點(diǎn)的重力加速度一樣，但在不同地點(diǎn)的重力加速度不一樣。它隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減小。答案：B[自學(xué)教材]1．基本規(guī)律2．推論3．關(guān)于自由落體運(yùn)動的幾個比例關(guān)系式

（1）第1s末，第2s末，第3s末，…，第ns末速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n；

（2）前1s內(nèi)，前2s內(nèi)，前3s內(nèi)，…，前ns內(nèi)的位移之比為h1∶h2∶h3∶…∶hn＝1∶4∶9∶…∶n2；

[特別提醒]自由落體運(yùn)動是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動，故勻變速直線運(yùn)動的基本公式、推論對于自由落體運(yùn)動都是適用的，但加速度為重力加速度g。3．關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法中不正確的是（）A．它是v0＝0、a＝g豎直向下的勻加速直線運(yùn)動B．在開始連續(xù)的三個1s內(nèi)分別通過的位移之比是1∶3∶5C．在開始連續(xù)的三個1s末的速度大小之比是1∶2∶3D．從開始運(yùn)動起下落4.9m、9.8m、14.7m所經(jīng)歷的時間之比為1∶2∶3答案：D[例1]離地500m的空中自由落下一個小球，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，求：

（1）小球經(jīng)過多長時間落到地面？

（2）從開始落下的時刻起，小球在第1s內(nèi)通過的位移；

（3）小球落地前最后1s內(nèi)的位移。[審題指導(dǎo)]解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：

（1）應(yīng)用勻加速直線運(yùn)動的速度或位移公式求解。

（2）最后1s內(nèi)的位移可采用多種方法求解，如應(yīng)用位移公式或平均速度公式等。[答案]（1）10s（2）5m（3）95m

自由落體運(yùn)動的初速度為0，加速度為重力加速度g，勻變速直線運(yùn)動的所有規(guī)律對其都適用，因此在應(yīng)用時要根據(jù)條件選擇恰當(dāng)?shù)墓交蛲普?，注意加速度是定值這一條件。

［借題發(fā)揮］1．為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下（不計(jì)空氣阻力），測出下列哪個物理量不能算出樓房的高度（）A．石塊下落到地面的總時間B．石塊經(jīng)過樓上一個1.8m高的窗戶所用的時間C．石塊落地前最后一秒的位移D．石塊通過最后一米位移的時間答案：B[例2]用滴水法可以測定重力加速度，方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴到擋板上如圖所示，仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一個水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一個水滴剛好開始下落。首先測量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計(jì)時，計(jì)時方法是：當(dāng)聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計(jì)時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2，3…”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止時，讀出秒表的示數(shù)為t。

（1）寫出用上述測量方法計(jì)算重力加速度g的表達(dá)式：g＝________；

（2）為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中（表中t′是水滴從水龍頭口到A板所用的時間，即水滴在空中運(yùn)動的時間），請?jiān)趫D中所示的坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D像，并利用圖像求出重力加速度g的值：g＝________（要求兩位有效數(shù)字）。次數(shù)高度h/cm空中運(yùn)動時間T′/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32[思路點(diǎn)撥]

由于水滴下落的時間較短，所以實(shí)驗(yàn)時要測多滴水下落的時間，若用圖像法測量，則g值更準(zhǔn)確。

［借題發(fā)揮］2．用“滴水法”可以測量重力加速度g，具體操作方法是：（1）將一只空鐵皮水桶倒置在水龍頭的正下方，可以十分清晰地聽到水滴滴到桶底上的聲音。細(xì)心地調(diào)整水龍頭的閥門或水桶的高度，使得后一個水滴離開水龍頭的同時，恰好聽到