资源简介

(共37张PPT)
高中物理鲁科版（2019）必修第一册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第五节 自由落体运动
第二章 匀变速直线运动
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.知道自由落体运动的条件、特点、性质。
2.知道自由落体运动是匀变速直线运动，知道重力加速度。
3.掌握自由落体运动规律并能解决实际问题。
4.初步理解自由落体的基本规律，并会解决基本问题。
素养目标
新课导入
用一把刻度尺就可以粗略测量你的反应时间，你相信吗？
操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，发现前者释放时马上捏住。且在捏的过程中手不能上下移动。
刻度尺下落的位移
新课讲解
从发现释放刻度尺，到抓住刻度尺的时间便是反应时间。
=
刻度尺下落的时间
刻度尺下落的位移，即后者所捏处的刻度值。
知道下落的位移就能知道下落的时间！
刻度尺下落的位移
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
那么是什么因素影响物体下落的快慢呢？
重量大的硬币和轻薄纸片谁下落得快
相同的两张纸，将一张纸捏成纸团后，同一高度同时释放，谁下落得快？
重量大的硬币，下落的快
纸团下落的快
空气阻力影响下落快慢
如果没有空气阻力只在重力作用下呢？
新课讲解
牛顿管实验
硬币比羽毛下落快很多
羽毛与硬币下落的快慢几乎一样
羽毛下落比硬币慢，速度接近硬币
在真空环境时，羽毛与硬币下落的快慢相同。
羽毛和硬币下落得一样快吗？
新课讲解
新课讲解
自由落体运动
1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。
2.特点：（1）只受重力作用；（2）初速度为0。
3.说明：空气阻力可以忽略时，物体下落的运动也可以近似看成自由落体运动。
理解：
1、只受“重力”和“从静止开始下落”是判断是否为自由落体运动的条件。
2、只要V0=0，G>>f (其他作用力）的运动可以看作自由落体运动。
新课讲解
自由落体运动有什么规律呢？
用频闪相机研究自由落体运动
在误差范围内，测得相同时间相邻位移差相等。
结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动
28.0cm
36.6cm
46.2cm
57.0cm
69.0cm
82.2cm
96.5cm
新课讲解
自由落体运动是一种初速度为 0 的匀加速直线运动
速度时间规律：
位移时间规律：
速度位移规律：
根据自由落体运动的规律，利用前面测反应时间的小实验，你能够计算出自己的反应时间吗？
科学研究表明，物体自由下落时具有的加速度源于物体所受的重力作用，称为重力加速度，用g表示。若下落位移改用h表示
新课讲解
二、自由落体运动规律的加速度
1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同；
2.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下g 取9.8m/s2 ，粗略计算时g 取10m/s2 .（初中学过的常数g =9.8N/㎏，实质上是这里的重力加速度）
3.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。
新课讲解
亚里士多德
v12＞8
v1=8
v2=4
4结论与假设
出现了矛盾！
物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的，物体越重，下落得越快；反之，则下落得越慢。
伽利略
老亚，你错了
重物被轻物拖累
重物轻物
绑一起更重
三、自由落体运动规律探索回眸
新课讲解
伽利略落体实验
据《伽利略传》记载，1589年伽利略在比萨斜塔上做了“重量不同的两个铁球同时落地”的实验，
推翻了古希腊哲学家亚里士多德的结论：重的物体下落速度比轻的物体下落速度快，落体速度与重量成正比。
新课讲解
逻辑分析
大胆猜想
数学推理
实验验证
合理外推
将重物和轻物捆绑在一起，与重物比较下落快慢，将得出应该更慢和应该更快两个互相矛盾的结论
物体下落过程中速度与时间成正比
物体初速度为零，且 v ∝ t，则 x ∝ t2
小球沿斜面滚下， 为定值
且 的值随斜面倾角的增大而增大
小球竖直下落时，x ∝ t2仍成立，
且所有物体竖直下落时， 的值均相同
新课讲解
四、实验：探究自由落体运动的规律
在发明打点计时器、频闪照相技术之前，伽利略就已经提出“自由落体运动是一种最简单的变速运动”的猜想，那他是怎么证实的呢？
难点1：各个时刻的速度难以测得
t2
x
∝
间接验证
难点2：难以精确测量时间
延长运动时间
物体在斜面上的运动+逻辑推理
冲淡重力
v0=0
a=g
新课讲解
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
纸带在重物的作用下自由下落，根据打出的纸带上的点迹，分析重物的运动规律
实验原理
纸带
夹子
重物
实验装置
新课讲解
（1）将计时器竖直固定在铁架台上
（2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端
（3）先打开打点计时器，再松开纸带
（4）关闭电源，取下纸带
（5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理
实验步骤
X1
X4
X4
X4
X4
X1
X4
X1
X2
X3
X4
X5
数据处理
新课讲解
0　 0.04 0.08
0.5
t/s
v/（m·s-1）
1.5
2.0
1.0
0.12
0.16
0.20
0.24
2.5
v-t 图像为一条倾斜的直线，所以自由有落体运动是匀变速直线运动。
根据 v-t 图像的斜率求加速度，即加速度等于9.81 m/s2
新课讲解
新课讲解
竖直上抛运动
1.定义: 物体在只受重力作用下，以一定的初速度竖直向上抛出。
2.特点:
(1) v0 > 0
(2) 只受重力作用
(3) 轨迹为直线
基本公式
速度公式
位移公式
速度与位移公式
推论
上升、下落的时间
运动总时间
上升的最大高度
经典例题
Classic Example
例1.如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。第一次打开开关使管内空气与大气连通，观察两物体同时下落的情况。第二次把玻璃管里的空气抽出去，关闭开关，再次观察两物体同时下落的情况。则以下说法中正确的是
A.抽气前和抽气后羽毛的下落均可近似看作自由落体运动
B.抽气前铁片比羽毛下落的时间短，这说明重的物体下落更快
C.抽气后，羽毛下落的加速度大于铁片下落的加速度
D.抽气后，在赤道和北极分别做该实验，测得重力加速度略有差异
经典例题
√
经典例题
例2.（来自教材）某物理兴趣小组根据伽利略
描述的方法，设计了如图所示的实验装置，
探究物体沿斜面下滑的运动规律。实验方案：让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，释放滑块时打开阀门，使水箱的水流入量筒；当滑块碰到挡板时关闭阀门，测量此时滑块运动的距离s和量筒中水的体积V。在水流基本均匀的情况下，滑块运动的时间越长，量筒中的水就越多。
（1）水的______可反映滑块运动的_____。
体积
时间
（2）根据初速度为0的匀变速直线运动______与_____________比值不变的规律，对实验数据进行处理和分析，可判断滑块沿斜面下滑的运动是否为匀变速直线运动。
位移
时间的二次方
经典例题
（3）下表为该实验小组测得的实验数据，请将计算结果填入表格。
次数 1 2 3 4 5 6 7
s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3
V/mL 90.0 84.0 72.0 62.0 52.0 40.0 23.5
你的结论是____________________________________；
（4）你认为本实验的误差来源主要有______________________________。
滑块开始下滑和开始流水不同步
（合理即可）
在误差允许的范围内是一个定值
5.6×10－4 5.5×10－4 5.8×10－4 5.5×10－4 5.5×10－4 5.6×10－4 5.4×10－4
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
自
由
落
体
运
动
特点：只受重力，初速度为0
目标二：自由落体
运动的加速度及运
动规律
方向：竖直向下
大小： 9.8m/s2
目标三：自由落体
运动规律探索回眸
公式
v=gt
h= gt2
v2=2gh
反应时间测量尺
重力加速度
亚里士多德观点
伽利略的研究
目标一：自由落体
运动的特点
感谢观看
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