2.4.1自由落体运动 课件 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共32张PPT)

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2.4.1自由落体运动 课件 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共32张PPT)

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(共32张PPT)
2.4自由落体运动
(1) 速度公式:
复习:匀变速直线运动的公式
V=V0+at
(2)位移公式:
匀变速运动中,若连续相等的时间间隔内的位移分别为X1 ,X2 ,…,Xn-1,Xn, …,则:
x=V0 t + —a t2
2
1
补充:
2
Xn - Xn-1 =aT
(3)位移与速度的关系:
2ax=V2-V02
你们仔细观察过物体下落的运动吗?
猜想:
影响物体下落快慢的因素可能有哪些呢?
落体运动:物体下落的运动

粉笔
纸片
粉笔下落快,纸片下落得慢.
从实验现象得知,重的物体下落的快?
粉笔重,纸片轻
实验一:
亚里士多德
轻 重 不 同 的 物体,几乎同时落地。
重的物体不一定下落得快
粉笔
纸团
结论:
实验二:
伽利略
到底是亚里士多德的观点正确
还是伽利略的观点正确
牛顿管实验!
牛顿管
抽气后,就排除了 的影响
注意:观察实验 得出结论
空气
牛顿管实验
现象: 。
结论: 。
在真空中下落快慢与物体的重量无关
在真空中同时落地
阿波罗登月试验:
1927年阿波罗飞船登上无大气的月球后,美国宇航员大卫·斯哥特在月球上做了同时释放了一个铁球和一根羽毛的实验, 无数观众从荧幕上看,到他们同时下落,同时落到月球表面。
  在没有空气的阻力的情况下,重的物体和轻的物体下落得一样快(物体下落的快慢与物体的重量无关)。
结论:
3
2
1
物体下落快慢不是由轻重来决定的,是空气阻力的原因。
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。 “自由”的含义是只受重力、初速度为零。
不同物体从同一高度做自由落体运动,它们的运动情况是相同的。
小结:
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
一、自由落体运动
2.条件:a.只受重力
b.初速度等于零
注意:
在有空气的空间,当物体所受的空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可近似看作自由落体运动.
猜 想:这种下落运动是匀加速运动?
问题:这种下落运动倒底是一种怎样的运动?
探究方案:
a. 选择一个什么样的物体,让它做落体
运动,可近似看作自由落体运动?
b. 如何记录物体的运动过程?
c. 用什么方法判断重物是否做匀加速直线运动?
如何检验猜想
打点计时器
纸带
重锤
下落运动的频闪照相图片
( 频闪时间间隔为1/10 s )
通过打点计时器
通过频闪照片
10
2
4
6
8
12
14
16
18
A(0.54cm)
B(2.18cm)
C(4.90cm)
D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
XⅠ
XⅡ
XⅢ
XⅣ
XⅤ
若XⅡ-XⅠ =XⅢ-XⅡ=XⅣ-XⅢ=XⅤ-XⅣ=△X在实验误差范围内是定值,就可以说明此运动为匀加速运动。
取点
A
B
C
D
E
F
连续相等时间内的位移(cm)
XⅠ =
XⅡ =
XⅢ =
XⅣ=
XⅤ=
连续相等时间内的位移差(cm)
XⅡ-XⅠ=
XⅢ-XⅡ=
XⅣ-XⅢ=
XⅤ-XⅣ=
规律
如何判断?
连续相等的时间间隔内的位移差相等.
结论:
自由落体运动的性质是一种初速度等于零的匀加速直线运动。
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
一、自由落体运动
2.条件:a.只受重力
b.初速度等于零
注意:在有空气的空间,当物体所受的空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可近似看作自由落体运动.
3、性质:初速度为零的匀加速直线运动。
赤道:
g=9.780m/s2
北京:
g=9.801m/s2
北极:
g=9.832m/s2
随纬度升高,重力加速度增大。
莫斯科:
g=9.816m/s2
地 点 纬 度 重力加速(m·s-2) 特 点
赤道 0° 9.780 最小
广州 23°06′ 9.788
武汉 30°33′ 9.794
上海 31°12′ 9.794
东京 35°43′ 9.798
北京 39°56′ 9.801
纽约 40°40′ 9.803
莫斯科 55°45′ 9.816
北极 90° 9.832 最大
可以看出:
重力加速度的大小随纬度的升高而增大
二、自由落体加速度 g(重力加速度)
定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度。
3. 方向:竖直向下
2. 大小:
g=9.8 m/s2, 粗略的计算中g=10m/s2。
4 .纬度越大,g 值越大
V=V0+at
V - V0 =2aX
2
2
X=V0t+ at
2
2
1
匀变速直线运动
g
g
g
5、自由落体运动的规律:
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
竖直向下
三、自由落体运动规律:
初速度为零的匀加速直线运动。
一、自由落体运动
二、自由落体加速度
一般g可取9.8m/s2或10m/s2
定义:
运动性质:
大小:
方向:
课堂小结:
例1 一个物体从 19.6 m 高的地方自由下落,问经过多长时间落到地面?它落到地面时的速度是多少?
物体落地时的速度为
解:由公式 得
课堂小练
【例2】如图所示,一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过 A点时的速度是 2.42 m/s,经过 B 点时的速度是 4.64 m/s, 所用时间是0. 226 s,求此地的重力加速度和AB 间的距离。
解:因为自由落体是匀加速直线运动,所以
A
B
例3:有关物体下落的说法正确的是:
A:重的物体一定比轻的物体下落得快,
B:重的物体和轻的物体下落的快慢一定相同,
C:没有阻力的情况,物体自由下落的快慢与质量无关,
D:没有阻力的情况,物体自由下落后的任何一段都可以看成是自由落体运动。
(C)
例4:一个自由下落物体,到达地面的速度是39.2m/s。这个物体是从多高 落下的?落到地面用了多长时间?
解:
vt2 = 2gh
h = vt2 / 2g
= 39.22/19.6
= 78.4 m
Vt= gt
t = Vt / g
= 39.2 / 9.8
= 4s
例5、物体从80米高处下落,求下落最后一秒内的位移。
变式:如果物体做自由落体运动最后1S内的位移为35m,求物体从多高处下落,下落的时间是多少?
课堂训练
2:做自由落体运动的物体1s、2s、3s内的位移之比是:
A 1:2:3, B 1:4:9, C 1:3:5 D 1:1:1
1:关于重力加速度,下列说法正确的是:
A 重力加速度的值是定值,
B 重力加速度的值是人为规定的,
C 同一地点重量不同的物体重力加速度是相同的,
D 质量越大,重力加速度越大。
(C)
(B)
小结
3:甲物体的重量是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下 落(不计阻力),下列说法正确的是:
A 甲比乙先落地, B 甲比乙的加速度大,
C 甲和乙同时落地,D 甲比乙的位移大。
(C)
测反应时间
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,且在捏的过程
中手不能上下移动。
读数:直尺下落的距离h.
处理:根据位移公式h=gt2/2可计算出直尺下落的时间。
结论:直尺下落的时间就是你的反应时间。
自由落体运动的应用(一)
0.15s
0.10s
0.05s
0
10
18
16
14
12
8
6
4
2
20
0
0.20s
为什么相同时间间隔内位移不相同?
位移跟时间的平方成正比
研究性学习小课题
同学们利用“反应时间测量尺”跟踪检测不同人群的反应时间(性别、年龄、职业等),一天内不同时段内的反应时间(早上、中午、晚上)。研究采集到的数据,总结出反应时间跟哪些因素有关?
自由落体运动的应用(二)
如何测量悬崖、峡谷的高度
测高度


H=gt2/2 

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