人教版高中物理必修一 第二章 第5節(jié) 自由落體運動 課件淅川二高王瑞玲 (共30張PPT)

1、2.5自由落體運動自由落體運動 淅川縣第二高級中學淅川縣第二高級中學 生活中的下落現(xiàn)象 探究一：探究一： 不同輕重的物體，下落的不同輕重的物體，下落的 快慢是否相同？快慢是否相同？ 歷史的爭論歷史的爭論 世界著名的比 薩斜塔實驗證明 重的鐵球和輕的 鐵球下落快慢相同 結(jié)論結(jié)論: 物體下落快慢物體下落快慢 與輕重無關與輕重無關 探究二：是什么原因使下落運探究二：是什么原因使下落運 動變得這么復雜？動變得這么復雜？ 結(jié)論結(jié)論:空氣阻力是影響物體下落快慢的空氣阻力是影響物體下落快慢的 主要因素。主要因素。 演示一：鋼球和紙片實驗 演示二：鋼球和紙團實驗 探究三: 兩物體在無阻力情況下 自由下落會如何

2、呢? u牛頓管實驗牛頓管實驗 【現(xiàn)象現(xiàn)象】抽氣后，管中物體抽氣后，管中物體 同時同時落下，落下，同時同時落到管底。落到管底。 【結(jié)論結(jié)論】 在真空中，物體下落的運動情況完全在真空中，物體下落的運動情況完全 相同相同. 與物體的質(zhì)量與物體的質(zhì)量,形狀形狀,大小無關大小無關. 1.1.定義：物體只在重力作用下從靜止開始下定義：物體只在重力作用下從靜止開始下 落的運動，叫做自由落體運動落的運動，叫做自由落體運動 2.2.條件：條件： (1)(1)只受重力只受重力( (而不受其他而不受其他 任何力任何力，包括空氣阻力包括空氣阻力) ) (2)(2)從靜止開始下落從靜止開始下落 實際上，如果空氣實際上，

3、如果空氣 阻力的作用同重力阻力的作用同重力 相比很小，可以忽相比很小，可以忽 略不計，物體的下略不計，物體的下 落也可以看做自由落也可以看做自由 落體運動落體運動 注意 一自由落體運動一自由落體運動 自由落體運動自由落體運動 到底是一種怎樣的運動呢？到底是一種怎樣的運動呢？ 軌跡軌跡 加速加速? ? 直線直線 怎樣設怎樣設 計計 實實 驗驗 ? ? 用打點計時器用打點計時器 設設 計計 實實 驗驗 方方 案（一）案（一） 用頻閃照相用頻閃照相 設設 計計 實實 驗驗 方方 案（二）案（二） 設設 計計 實實 驗驗 方方 案（三）案（三） 用光電計時器用光電計時器 二、自由落體的運動性質(zhì)二、自由

4、落體的運動性質(zhì) 自由落體運動自由落體運動 是是初速度為初速度為0的的勻加速勻加速直線運動直線運動 即即:v0 = 0, a 不變不變 計數(shù)點 01234 位置(cm) 位移(cm) x (cm) 時間T 加速度 x 09.7029.1558.3997.37 9.7019.4529.2438.98 9.759.799.74 9.76 cm 0.1 s 9.76m/s2 三個數(shù)基 本相等， 可認為x 是恒量 三、自由落體加速度三、自由落體加速度g( (重力加速度重力加速度) ) 2、大?。骸⒋笮。阂话闳∫话闳?g=9.8m/s2 ， 粗略計算可取粗略計算可取 g=10m/s2 。 方向：豎直向下。

5、方向：豎直向下。 3、同一地點同一地點, g相同相同;不同地點不同地點,g不同。不同。 1、定義：、定義：在同一地點在同一地點, ,一切物體在做自由落一切物體在做自由落 體運動中的加速度都相同體運動中的加速度都相同, ,這個加速度叫這個加速度叫自由自由 落體加速度落體加速度, ,也叫也叫重力加速度重力加速度, ,用用g g 表示表示. . 你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？ 赤道：赤道： g=9.780m/s2 北京：北京： g=9.801m/s2 北極：北極： g=9.832m/s2 隨緯度升高，重力加速度增大。隨緯度升高，重力加速度增大。 莫斯科：莫斯科： g=9.816

6、m/s2 2.同一緯度 高度增加 g值減小 g低g高 1.緯度增加 g值增加 g極地g赤道 重力加速度的重力加速度的細微細微變化變化 你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？ 嘗試解釋就是做出假設和猜想。嘗試解釋就是做出假設和猜想。 一般勻變速運動一般勻變速運動 自由落體運動自由落體運動 2 1 2 xgt 2 2vgx gtv 2 0 1 2 xv tat 22 0 2vvax atvv 0 自由落體運動自由落體運動 (v0 = 0, a = g ) 2 2vgx(1)由得 2 20m/s 10m/s 2s v t g 2 2 2 10m /s20m 20m /s vgx 一個物體從

7、一個物體從20m高的地方自由下落，高的地方自由下落， 到達地面時的速度是多大？到達地面時的速度是多大？ 這個過程需這個過程需 要多長時間？要多長時間？ 解解 析析 (2)vgt由得 小結(jié)：小結(jié)： 物體物體只只在在重力重力作用下從作用下從靜止開始靜止開始下落的運動。下落的運動。 初速度為零的勻加速直線運動。初速度為零的勻加速直線運動。 一、自由落體運動自由落體運動 定義：定義： 運動性質(zhì)：運動性質(zhì)： 豎直向下豎直向下 二、自由落體加速度自由落體加速度 一般一般g g可取可取9.8m/s9.8m/s2 2或或10m/s10m/s2 2大?。捍笮。?方向：方向： 三、自由落體運動規(guī)律：三、自由落體運

8、動規(guī)律： vgtghv2 2 2 1 2 xgt 做一做：測反應時間做一做：測反應時間 反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)過的時間反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)過的時間. x 2 1 2 2 xgt x t g 由可得 做一做：測曝光時間做一做：測曝光時間 從某磚墻前的高處使一個石從某磚墻前的高處使一個石 子自由落下，拍攝石子在空中的子自由落下，拍攝石子在空中的 照片如圖。由于石子的運動，它照片如圖。由于石子的運動，它 在照片上留下了一條模糊的徑跡。在照片上留下了一條模糊的徑跡。 已知每塊磚的平均厚度為已知每塊磚的平均厚度為 6 cm，拍攝到的石子位置，拍攝到的石子位置 A 距石子距石子

9、起落點的豎直距離約起落點的豎直距離約 2 m。怎樣。怎樣 估算這個照相機的曝光時間？估算這個照相機的曝光時間？ 解法一： 設物體運動的總路程為S，落到地面所需 的時間為t，則由自由落體運動的規(guī)律得： 自由落體運動規(guī)律的應用自由落體運動規(guī)律的應用 2 2 1 gts 2 ) 1( 2 1 2 tg s st)22( 一個做自由落體運動的物體落至地面前最后一秒鐘內(nèi) 通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時間。 【例題1】 st)22( 由以上兩式解得：或（舍去） s/2 s/2 t2=1s 解法二：利用推論 自由落體運動為初速度等于零的勻加速直線運動，從運 動開始計時起，通過連續(xù)的等大位移所用

10、的時間之比為 : )23( : ) 12( :1: 321 ttt ) 12( :11: 1 tst)21 ( 1 st)22( 故有：解得： 所以落地所需總時間為 一小鋼珠由塔頂靜止開始釋放，最初的3秒內(nèi)的位移 為h1，最后3秒內(nèi)的位移為h2，若h2-h1=6米， 求塔高為多少？ (g=10m/s2) 【練習】 解：設塔高為h，下落的總時間為t，則： ) 1.(. 2 1 2 gth )2.(. 2 1 2 11 gth )3.(.)3( 2 1 2 2 tghh )4.(.6 12 hh 塔高： 前3s內(nèi)的位移： 后3s內(nèi)的位移： 又： 由以上各式解得： t= 3.2s S=51.2m 自由落體