2.4 自由落體運動 課件-2高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

自由落體復(fù)習(xí)鞏固1、勻變速直線運動速度時間公式2、勻變速直線運動位移時間公式3、勻變速直線運動位移速度公式4、勻變速直線運動平均速度5、勻變速直線運動中間時刻的速度6、勻變速直線運動位移中點的速度7、勻變速直線運動的判別式及推論8、初速度為0的勻加速直線運動在相鄰相等時間內(nèi)的位移比新課導(dǎo)入一、對落體運動的認(rèn)識亞里士多德的觀點：物體下落的快慢跟它的輕重（質(zhì)量）有關(guān)，重的物體比輕的物體下落的快。伽利略的觀點：（1）重物和輕物下落得同樣快。（2）自由落體的速度與時間成正比。新課導(dǎo)入（1）對落體運動的認(rèn)識（邏輯推理的實驗方法）1、假設(shè)重物下落的速度大于輕物下落的速度2、將重物和輕物捆在一起①輕物的速度較慢，會拖著重物的速度變小m1>m2v1>v2m3>m1v3>v1②整體的重量大于大球的質(zhì)量，整體的速度變大3、結(jié)論矛盾，假設(shè)不成立，亞里士多德的看法是錯誤的新課導(dǎo)入（1）對落體運動的認(rèn)識

伽利略認(rèn)識到重物和輕物之所以下落的快慢不同是因為受到空氣阻力的影響，若沒有空氣阻力，所有物體下落的快慢都一樣。新課導(dǎo)入（2）自由落體的速度與時間成正比①速度的變化對時間來說是均勻的，v與t成正比。（伽利略）②速度的變化對位移來說是均勻的，v與x成正比。（達(dá)芬奇）1、假設(shè)速度的變化與時間成正比，則得出通過的位移與所用時間的平方成正比。（轉(zhuǎn)換法，速度不好測，但是位移好測）2、“沖淡”重力。1：3：5：...1：3：5：...1：3：5：...新課導(dǎo)入（2）自由落體的速度與時間成正比3、結(jié)果表明小球的速度與時間成正比。4、合理外推：若斜面傾角很大，為90°時，小球的運動就和自由落體一樣了，所以自由落體的速度與時間成正比。（外推法）提出問題猜想與假說邏輯推理實驗檢驗合理外推，得出結(jié)論伽利略科學(xué)研究方法的基本要素新知講授二、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。

（若空氣阻力較小，可以忽略，也可近似看成自由落體運動）2、性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線運動。新知講授三、自由落體運動加速度1、定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。2、大?。涸谝话愕挠嬎阒校琯可以取9.8m/s2或10m/s2。（在不同的位置，重力加速度是不同的，隨著緯度的增加，重力加速度變大，赤道位置最小，兩極位置最大；隨著高度的增加，重力加速度變小，但在較小的高度范圍內(nèi)，可認(rèn)為重力加速度的大小不變）新知講授三、自由落體運動加速度3、方向：豎直向下（垂直于當(dāng)?shù)厮矫嫦蛳拢?/p>

【不可以說垂直向下或指向地球的球心】4、自由落體的運動學(xué)公式（1）速度時間公式：v=gt（2）位移時間公式：h=1/2gt2（3）位移速度公式：v2=2gh（4）連續(xù)相等時間內(nèi)的高度差：?h=gt2鞏固練習(xí)1、下列對自由落體運動的說法正確的是（）A.物體做自由落體運動不受任何外力B.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動C.“重的物體下落得快”是伽利略自由落體運動的結(jié)論D.做自由落體運動的物體，質(zhì)量越大，下落越快鞏固練習(xí)2、下列關(guān)于重力加速度的說法正確的是（

）A.重力加速度表示自由下落的物體運動的快慢B.重力加速度表示自由下落的物體運動速度變化的大小C.重力加速度表示自由下落的物體運動速度變化的快慢D.輕物體和重物體的重力加速度不同，所以重的物體先落地鞏固練習(xí)3、下列圖像中能夠描述自由落體的是（

）鞏固練習(xí)4、某同學(xué)在窗口玩手機(jī)時，手機(jī)不慎掉落，已知手機(jī)開始掉落位置距地面的高度為27m，手機(jī)下落過程可視為自由落體運動，下落的總時間為3t，則手機(jī)下落的最后一個t時間內(nèi)下落的高度是（

）A.10m

B.15m

C.18mD.20m鞏固練習(xí)5、一個蘋果從某一高度A點自由落下，如圖所示，t1=2s時落至B點，t2=4s時落至C點。不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。試回答下列問題：（1）求蘋果從A點落至B點的位移hAB（2）求蘋果落到C點時的速度vc（3）蘋果在AB間和BC間下落的高度之比20m;40m/s;1:3鞏固練習(xí)6、從高處釋放一石子A，?t后在同一地點再釋放另一石子B（空氣阻力不計），則下列說法錯誤的是（

）A.兩石子均在下落過程中，A相對B做勻速直線運動B.兩石子均在下落過程中，兩者距離保持不變C.兩石子均在下落過程中，兩者的加速度均保持不變D.兩石子均在下落過程中，兩者的速度差保持不變新知講授四、自由落體運動的實驗探究1、實驗原理：重物拖著紙帶豎直下落，紙帶受到的阻力比重物的重力小得多，可以近似認(rèn)為重物僅受到重力作用，根據(jù)打點計時器打出的紙帶分析重物的運動規(guī)律。2、實驗器材：打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺、幾個質(zhì)量不同的重物、夾子、交流電源、毫米刻度尺等。密度大、體積?。諝庾枇π。┬轮v授四、自由落體運動的實驗探究3、實驗過程（1）將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，連接好電路。（2）把紙帶穿過兩個限位孔，下端通過鐵夾連接到重物上，讓重物靠近打點計時器。（3）用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，重物落地后立即關(guān)閉電源，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。（4）改變重物的質(zhì)量，重復(fù)幾次上面的實驗，選取一條點跡清晰的紙帶進(jìn)行分析。新知講授四、自由落體運動的實驗探究4、數(shù)據(jù)處理（1）圖像法：算出各計數(shù)點的瞬時速度，做出v-t圖像，圖像是一條過原點的向上傾斜的直線，斜率表示加速度。（2）公式法：利用“?x=aT2”求加速度。5、實驗結(jié)論自由落體運動是初速度為0、加速度恒定的加速直線運動，加速度大小約為9.8m/s2，與物體的質(zhì)量無關(guān)。新知講授五、豎直上拋運動1、定義：將一個物體以某一初速度v0豎直向上拋出，拋出的物體只在重力作用下運動。2、性質(zhì)：初速度v0豎直向上、加速度為g（豎直向下）的勻變速直線運動。新知講授五、豎直上拋運動3、基本規(guī)律通常選取初速度的方向為正，則a=-g。速度公式：v=v0-gt位移公式：h=v0t-1/2gt2位移速度公式：v2-v02=-2gh上升到最大高度的時間：t=v0/g上升的最大高度：H=v02/2g新知講授五、豎直上拋運動4、運動特點（1）對稱性①時間對稱性物體在上升過程中從某點到最高點所用的時間和從最高點落回該點所用的時間相等。新知講授五、豎直上拋運動4、運動特點（1）對稱性②速度對稱性物體上拋時的初速度與物體落回拋出點時的速度大小相等、方向相反；物體上升過程和下落過程經(jīng)過同一位置時的速度大小相等、方向相反。新知講授五、豎直上拋運動4、運動特點（2）多解性物體通過拋出點上方的某一點（除最高點）對應(yīng)兩個時刻，因為物體可能處于上升階段，也可能處于下落階段。新知講授五、豎直上拋運動5、處理方法分段法：上升階段是a=-g、初速度為v0的勻減速直線運動；下落階段是自由落體運動。整體法：全過程看作初速度為v0、加速度為-g的勻變速直線運動，選取v0的方向為正方向，則v=v0-gt，h=v0t-1/2gt2（1）若v為正時，物體處于上升階段；v為負(fù)時，物體處于下降階段。（2）若h為正時，物體在拋出點的上方；h為負(fù)時，物體在拋出點的下方。鞏固練習(xí)1、t=0時刻某彈射裝置將小鋼球以15m/s的速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2。關(guān)于小鋼球被拋出后在空中運動的過程，下列說法正確的是（）A.小鋼球第2秒內(nèi)的速度變化量為零B.小鋼球上升的最大高度為22.5mC.第1秒內(nèi)的速度變化比第3秒內(nèi)的速度變化快D.第1秒內(nèi)的平均速度大于前2秒內(nèi)的平均速度鞏固練習(xí)2、做豎直上拋的物體，取拋出速度方向為正方向，則物體的速度時間圖像正確的是（

）鞏固練習(xí)3、將一個小球以10m/s的初速度豎直向上拋出，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則有（）（多選）A.小球上升到最高點用時1sB.小球從拋出到落回拋出點總共用時1.5sC.小球上升的最大高度為5mD.小球上升的最大高度為10m鞏固練習(xí)4、t=0時刻以10m/s的初速度豎直向上拋出一個小球，t=0.4s時從同一地點又以10m/s的初速度豎直向上拋出第二個小球，不計空氣阻力，重力加速度取10m/s2，則兩小球在空中相遇的時刻為（

）A.0.8sB.1.2S

C.1.3s

D.1.4s鞏固練習(xí)5、升降機(jī)從井底以5m/s的速度向上勻速運行，某時刻一螺釘從升降機(jī)底板松脫，再經(jīng)過4s升降機(jī)底板上升至井口，此時螺釘剛好落到井底，不計空氣陽力，取重力加速度g=10m/s2