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(共24张PPT)
4 自由落体运动
第二章 匀变速直线运动的研究
导入新课
观看实验视频想一想：
（1）为什么两次实验铁球和羽毛的下落速度不同？
（2） 影响落体运动快慢的因素有哪些？轻的物体和重的物体下落有什么规律联系？
交流讨论
1、生活中我们观察到很多时候都是重的物体比轻的物体下落的快，那么如果我们把一个轻的物体和重的物体绑在一起，它的下落情况是怎样的？据此你可以大胆做出怎样的猜想？
一、自由落体运动
提示：当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢，整个物体的下落速度应该小；但是，把两块石头捆在一起后，整个物体比大石头要重，因此整个物体下落的速度应该还要大，这是相互矛盾的结论。我们可以猜测为物体下落的运动只有一种可能性：重的物体与轻的物体应该下落得同样快。
2、我们把两张相同的纸张，一张展开，一张团起来，从同一高度自由释放，你会观察到什么现象，据此你又能得到什么结论？
3、我们可以用什么方法去证实我们的猜想或者结论？
一、自由落体运动
提示：两张纸质量相同但下落速度不同，说明造成轻重物体下落快慢不同的原因可能是因为空气阻力。
提示：可以去掉空气的影响，通过实验观察
梳理深化
物理观念
1、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（free-fall motion）。
2、这种运动只在真空中才能发生。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看作自由落体运动。
一、自由落体运动
技能应用
会判断一个运动是否是自由落体运动
科学思维
1、伽利略通过逻辑推理，首先指出亚里士多德对落体认识的问题，然后得出重物与轻物应该下落得同样快的结论，最后用实验证实了自己的结论。
2、推理与实验相结合的方法，为物理
学的研究奠定了基础。研究中所体现
的批判精神是创新所必需的。
一、自由落体运动
巩固提升
例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.初速度为零且竖直向下的运动就是自由落体运动
C.只在重力作用下从静止开始下落的运动就是自由落体运动
D.自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，由于地球上充满空气，所以研究自由落体运动没有实际意义
C
一、自由落体运动
交流讨论
1、通过观察实验，你能定性感知到物体自由落体时速度的变化特点吗？
二、自由落体加速度
提示：自由落体的物体速度是越来越大的
用频闪照片研究自由落体运动
交流讨论
2、伽利略相信自然界的规律是简单的，因此他曾经猜想自由落体的物体下落速度与时间成正比，你能用什么方法证明他的猜想吗？
二、自由落体加速度
提示：速度与时间成正比说明物体运动的加速度不变，可以用打点计时器测出物体的加速度 ，实验装置如图
二、自由落体加速度
3、测自由落体的加速度步骤和研究匀变速直线运动速度时间的关系相似，请讨论其基本步骤。
①把打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电源.
②把纸带穿过两个纸带限位孔,下端用铁夹连到重物上,让重物靠近打点计时器.
③用手捏住纸带上端,把纸带拉成竖直状态,打开打点计时器电源,松开手让重物和纸带自由下落.
④重复几次,选取一条点迹清晰的纸带分析计算.
二、自由落体加速度
观看视频：用打点计时器研究自由落体运动
二、自由落体加速度
4、打点计时器打出的纸带如图所示（每三个点做为一个计数点），请计算加速度的大小。
二、自由落体加速度
5、自由落体运动是匀变速直线运动的一种特殊形式，请根据匀变速直线运动的速度与时间关系式、位移与时间关系式分别推导出自由落体运动的速度、位移（h）与时间的关系式。
1、自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。
梳理深化
物理观念
二、自由落体加速度
2、在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。方向竖直向下。
巩固提升
例2、一物体做自由落体运动，落地时速度是30m/s
(g取10 m/s2).问：
(1)它下落到地面所需时间？
(2)它开始下落时的高度？
(3)它在最后1 s内下落的高度？
二、自由落体加速度
巩固提升
例2、一物体做自由落体运动，落地时速度是30m/s(g取10 m/s2).问：(1)它下落到地面所需时间？
二、自由落体加速度
巩固提升
例2、一物体做自由落体运动，落地时速度是30m/s(g取10m/s2).问：(2)它开始下落时的高度？
二、自由落体加速度
【解析】（2）方法一 根据v2=2gh，则下落的高度为：
方法二
方法三
方法四 v-t图像
巩固提升
例2、一物体做自由落体运动，落地时速度是30 m/s(g取10 m/s2).问：(3)它在最后1s内下落的高度？
二、自由落体加速度
交流讨论
如图所示，小明想要估测一座高楼的高度。他在楼顶手拿两个相同的小球，小球中间用一长为L的细绳相连，下端小球与楼顶平齐。某时刻小明将小球自由释放，听到两小球落地的声音间隔为t，根据已知条件你能帮助小明估测出楼高吗？
思路分析：
1、确定研究对象和研究过程,画出运动草图
2、分析已知量和未知量，选择合适的方程
3、写出方程，带入已知数据，求解未知量
4、验证答案
三、利用自有落体规律解决实际问题
想一想：（1）我们在估算过程中忽略了哪些次要因素？
（2）如何快速判断我们的表达式是否合理？
三、利用自有落体规律解决实际问题
解：对下端小球
对上端小球
落地时间间隔
联立方程求解
巩固提升
例3、如图所示，一滴雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt＝0.2 s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，g取10 m/s2，问：
(1)雨滴落地时的速度大小；
(2)雨滴落地前最后1 s内的位移大小；
(3)屋檐离窗的上边框有多高？
三、利用自有落体规律解决实际问题
三、利用自有落体规律解决实际问题
课堂小结
自由落体运动
自由落体运动的定义
物理观念
伽利略对自由落体运动规律探究之旅
科学思维
自由落体运动规律
技法应用
利用自由落体运动规律解决实际问题
感谢观看，你今天收获了什么？

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