2.4自由落體運動課件高一上學(xué)期物理粵教版

第二章

勻變速直線運動第4節(jié)

自由落體運動物體下落的運動是司空見慣的，例如雨滴下落，雪花紛飛、樹葉飄落等，但人類對它的認(rèn)識卻經(jīng)歷了差不多兩千年的時間。他的這一論斷符合人們的常識，以至于其后兩千年的時間里，大家都奉為經(jīng)典，你能舉例推翻這一結(jié)論嗎？二千多年前，古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢跟它的輕重有關(guān)，重的物體下落得快。1.了解伽利略研究自由落體運動的實驗，經(jīng)歷抽象和概括得到自由落體的條件。2.通過實驗測定自由落體運動的加速度，掌握其大小，方向及影響因素。3.能推導(dǎo)自由落體運動的基本公式。伽利略認(rèn)為，根據(jù)亞里士多德的論斷，會推出相互矛盾的結(jié)論。（1）假定大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)把兩塊石頭捆在一起時，大石頭會被小石頭拖著而變慢。（2）把兩塊石頭捆在一起后，整體重量增加，則速度增加。知識點一：影響物體下落快慢的因素v1=8v2=4v12>84<v12<8這種相互矛盾的結(jié)論，說明亞里士多德“重的物體下落得快”的看法是錯誤的。1.將面積相同的硬幣和紙片同時從同一高度由靜止釋放，仔細觀察，看看有什么發(fā)現(xiàn)？把紙片搓成團，再次實驗，看看又有什么發(fā)現(xiàn)？實驗探究硬幣落得快，紙片落得慢硬幣和紙團落得一樣快2.按下表的實驗內(nèi)容進行實驗，看看有什么發(fā)現(xiàn)，填好實驗現(xiàn)象及對應(yīng)的結(jié)論。實驗內(nèi)容實驗結(jié)果結(jié)論兩張一樣的紙，將其中一張搓成團，另一張鋪平，從同一高度同時由靜止開始釋放

一張大紙和一張小紙，將小紙搓成團，大紙鋪平，從同一高度同時由靜止開始釋放

搓成團的紙下落得快小紙下落得快紙片下落快慢與輕重?zé)o關(guān)紙片下落快慢與輕重?zé)o關(guān)實驗結(jié)論：物體下落快慢與物體的輕重?zé)o關(guān)演示實驗：輕重不同的物體下落快慢的研究（1）實驗器材：牛頓管（一個兩端封閉的玻璃管，其中一端有一個開關(guān)，玻璃管可以與外界相通）、真空泵、質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛等。甲有空氣乙真空（2）實驗步驟①在有空氣阻力時，把質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛放到玻璃管中；②把玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時開始下落，觀察物體下落的情況；③啟動真空泵，把牛頓管里的空氣抽出一些，把玻璃管豎直放置，讓鐵片和羽毛從玻璃管上方同時開始下落，觀察物體下落的情況；④把牛頓管里的空氣幾乎全部抽出，重復(fù)步驟③，觀察物體下落的情況。（4）實驗結(jié)論：

在沒有空氣的空間里，物體下落的快慢相同。（3）實驗現(xiàn)象：

如果牛頓管里有空氣，金屬片和羽毛下落的快慢不同；把牛頓管里的空氣抽出一些，金屬片和羽毛下落的快慢就變得接近；當(dāng)把牛頓管里的空氣幾乎全部抽出時，金屬片和羽毛下落的快慢就相同了。1.定義：物體只有在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2.條件：①只受重力作用；②從靜止開始3.如果實際問題中，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動。知識點二：自由落體運動知識點三：自由落體運動的規(guī)律

（1）任意兩個連續(xù)相等的時間里，小球下落的位移之差是否相同？是否驗證“自由落體運動是勻加速直線運動”猜想？

右圖是小球做自由落體運動的頻閃照片，請根據(jù)照片提供的信息思考下列問題：小球的加速度為

（2）如果猜想正確，小球做自由落體運動的加速度是多少？對不同物體進行的實驗結(jié)果表明，在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同。（1）定義：

物體在自由落體運動中的加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度。（2）符號：通常用g表示。（3）方向：豎直向下。1.自由落體加速度精確的實驗發(fā)現(xiàn)，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。（4）大?。阂话鉭=9.8m/s2,粗略計算g=10m/s2。一些地點的重力加速度地點緯度重力加速度赤道海平面0°9.780馬尼拉14°35′9.784廣州23°06′9.788地點緯度重力加速度武漢30°33′9.794上海31°12′9.794東京35°43′9.798北京39°56′9.801紐約40°40′9.803莫斯科55°45′

9.816北極90°9.832總結(jié)：重力加速度隨緯度的增加而增大。你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動。勻變速直線運動自由落體運動

zxxk2.自由落體運動的規(guī)律你能根據(jù)勻變速直線運動的基本公式，總結(jié)自由落體運動的規(guī)律嗎？

例題：如圖所示，椰子從距地面高度h為20m的樹上由靜止落下.不計椰子下落時受到的空氣阻力，取g=10m/s2.求椰子落地的時間和到達地面時的速度.分析：椰子下落過程是初速度為零的勻加速直線運動，忽略空氣阻力影響，椰子做的是自由落體運動，可以運用自由落體運動規(guī)律求解，物體運動的加速度和速度都是矢量，解題時要考慮其方向性，首先要選定一個正方向.本題選定豎直向下為正方向.解：選定椰子最初下落點為位移的起點，豎直向下為正方向.由自由落體運動的位移公式

又v=gt=10×2m/s=20m/s.即椰子下落到地面的時間是2s，瞬時速度大約是20m/s.1.讓兩顆質(zhì)量不同的石子，從同一高度同時開始下落（忽略空氣阻力），下列說法正確的是（）A．質(zhì)量大的石頭下落的快B．質(zhì)量小的石頭下落的快C．兩顆石子下落的快慢相同D．兩顆石子在下落的過程中具有不同的加速度C2.三峽大瀑布位于湖北省宜昌市曉峰旅游景區(qū)中、該景區(qū)中瀑布中的水從頂端落至地面的過程用時約3s，若將此運動視為自由落體運動，重力加速度g=10m/s2，則該瀑布的高度約為（）A．30m B．45mC．55m D．60mB3.同學(xué)們利用如圖所示方法估測反應(yīng)時間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為x，重力加速度為g，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為______。(用x、g表示)基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為____cm(g取10m/s2)；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是________(選填“相等”或“不相等”)的。80不相等4.用如圖甲的裝置研究自由落體運動規(guī)律。已知打點計時器的工作頻率為50Hz。(1)部分實驗步驟如下：A.打點完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B.把打點計時器固定在夾板上，讓紙帶穿過限位孔C.啟動電源，待打點計時器工作穩(wěn)定后放開重物D.使重物?？吭诖螯c計時器附近，重物與紙帶相連上述實驗步驟的正確順序是________。BDCA(2)圖乙中標(biāo)出的A、B、C、D、E中相鄰兩個計數(shù)點之間還有4個點未畫出，則計數(shù)點C對應(yīng)的瞬時速度大小為vC＝_____m/s(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。2.18(3