2019版物理人教版必修1課件：第二章　5　自由落體運動

1、-1- 5 5自由落體運動 -2- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 1.認(rèn)識自由落體運動,知道影響物體下落快慢的因素,理解自由落 體運動是在理想條件下的運動,知道它是初速度為零的勻加速直線 運動。 2.知道自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地 方重力加速度的大小不同。 3.掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動的規(guī)律, 并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。 -3- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJ

2、IAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 一、自由落體運動 -4- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 課題研究小組進(jìn)行自由落體運動實驗時,用頻閃連續(xù)拍照的方法 獲得的照片如圖所示,回答下列幾個問題: 質(zhì)量相等的紙片和紙團 (1)從圖中觀察到的現(xiàn)象是怎樣的? (2)請對你所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。 -5- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIA

3、NLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 提示: (1)質(zhì)量相等的紙片和紙團同時釋放,紙片比紙團下落得慢。 (2)如圖,質(zhì)量相等的紙片和紙團,它們的重力相等。由于空氣的 阻力對紙片的影響較大,不能忽略,所以紙片下落加速度較小。如 果把紙片揉成紙團,空氣阻力對紙團的影響較小,紙團下落的加速 度較大,所以質(zhì)量相等的紙片和紙團同時放手后,紙片比紙團下落 得慢。 -6- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 二、自由落體加速度 -7-

4、 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二三 三、自由落體運動的規(guī)律 1.自由落體運動的性質(zhì):自由落體運動是初速度為0、加速度等 于g的勻加速直線運動,勻變速直線運動的所有規(guī)律、公式均適用 于自由落體運動。 2.自由落體運動的公式: (1)速度公式:v=gt; (3)位移與速度關(guān)系式:v2=2gh。 -8- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)

5、導(dǎo)航 一二三 設(shè)計一個實驗,不用卷尺,你能估測出一幢10層樓的高度嗎? 提示:從樓頂釋放一個重物,記下重物下落的時間,根據(jù)自由落體 運動的位移公式即可求得樓的高度。(切記注意安全) -9- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二 一、對自由落體運動的理解 1.物體做自由落體運動的條件 (1)初速度為零; (2)除重力之外不受其他力的作用。 2.自由落體運動是一種理想化模型 這種模型忽略了次要因素空氣阻力,突出了 主要因素重力。在實際中,物體下落時由于受 空氣阻力的

6、作用,并不做自由落體運動,只有當(dāng)空氣 阻力遠(yuǎn)小于重力時,物體由靜止下落才可看作自由 落體運動。如圖所示,從冰柱上滴落的水滴的運動 可看作自由落體運動;而空氣中羽毛的下落不能看作自由落體運動。 -10- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二 3.自由落體運動的實質(zhì) 自由落體運動是初速度v0=0、加速度a=g的勻加速直線運動,它 只是勻變速直線運動的特例。 注意物體在其他星球上也可以做自由落體運動,但同一物體在不 同的星球上所受重力一般不同,所以下落時的加速度一般不

7、同。 -11- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 一二 二、如何理解自由落體運動的加速度 1.在同一地點,一切物體自由下落的加速度都相同,即物體自由下 落時速度變化的快慢都一樣。我們平時看到輕重不同、密度不同 的物體下落時的快慢不同,加速度也不同,那是因為它們受到的阻 力不同的緣故。如果空氣阻力的影響比較明顯,與重力相比不能忽 略的話,這個物體的運動就不能看作自由落體運動。 2.自由落體加速度,也叫重力加速度,其方向總是豎直向下的,其 大小與物體在地球上的位置有關(guān)

8、,赤道上重力加速度最小,兩極的 最大;與離地的高度也有關(guān),高度越大,重力加速度越小。通常情況 下不考慮高度和緯度的影響,在一般計算中,g取9.8 m/s2或g取10 m/s2。 -12- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 【例題1】(多選)關(guān)于自由落體運動,下列說法正確的是 () A.物體豎直向下的運動一定是自由落體運動 B.自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速 直線運動 C.物體只在重力作用下從靜止開始的運動叫自由落體

9、運動 D.當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時,物體從靜止開始 自由下落的運動可視為自由落體運動 點撥:自由落體運動的物體不僅只受重力,還必須滿足v0=0的條件。 -13- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 解析:物體向下的運動可以加速、減速,也可以是勻速,所以選項 A錯誤;自由落體運動是物體只在重力作用下從靜止開始的運動,故 選項C正確;它是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動, 故選項B正確;如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略

10、不計,物體從 靜止開始自由下落的運動也可以看作自由落體運動,選項D正確。 答案:BCD 題后反思題后反思充分理解自由落體運動的定義、特征和性質(zhì),重力加速 度的特點,排除日常生活經(jīng)驗的干擾,緊緊抓住概念的本質(zhì),是解決 此類問題的關(guān)鍵。 -14- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 【例題2】 從離地面80 m的空中自由落下的一個小球,g取10 m/s2,求: (1)經(jīng)過多長時間小球落到地面上; (2)自開始下落計時,在最后1 s內(nèi)的位移; (

11、3)下落一半高度時的速度。 點撥:小球釋放后做自由落體運動,根據(jù)自由落體運動的規(guī)律,選 擇合適的公式進(jìn)行計算。 -15- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 答案:(1)4 s(2)35 m(3)28.28 m/s 題后反思題后反思應(yīng)用自由落體運動的規(guī)律時,應(yīng)先確定研究對象,選定研 究過程,明確物體的運動情況,結(jié)合自由落體運動規(guī)律進(jìn)行求解。 -16- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦

12、 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 【例題3】 (1)如今,我們可以采取多種方法對落體運動進(jìn)行研究, 也可以利用多種手段對落體運動的加速度,即重力加速度進(jìn)行測量, 如DIS實驗法、頻閃照相法、滴水法、單擺法等。滴水法測重力 加速度的過程是這樣的,讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的 盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時后一滴恰 好離開水龍頭。測出聽到n次水擊盤聲的總時間為t,用刻度尺量出 水龍頭到盤子的高度差h,即可算出重力加速度,其計算公式為 。了解了這個方法,你可以嘗試在課余時間完成對本地重力加速 度的測量。

13、-17- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 (2)設(shè)人耳能區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1 s,聲速為340 m/s,則( ) A.水龍頭距人耳的距離至少為34 m B.水龍頭距盤子的距離至少為34 m C.水龍頭距人耳的距離至少為0.05 m D.水龍頭距盤子的距離至少為0.05 m 點撥:從自由落體運動的位移公式出發(fā)進(jìn)行分析。 -18- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIAN

14、LI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 解析:(1)聽到n次水滴響聲,則一滴水滴從高為h處下落的時間為 所以,水龍頭距盤子的距離只要超過0.05 m就行。 -19- 5自由落體運動ZHISHI SHULI 知識梳理 ZHONGNAN JVJIAO 重難聚焦 DIANLI TOUXI 典例透析 MUBIAODAOHANG 目標(biāo)導(dǎo)航 類型一類型二類型三類型四 【例題4】 跳傘運動員做低空跳傘表演,他離開飛機后先做自由 落體運動,當(dāng)距離地面125 m時打開降落傘,傘張開后運動員就以 14.3 m/s2的加速度做勻減速運動,到達(dá)地面時速度為5 m/s,問: (1)運動員離開飛機時距地面的高度為多少? (2)離開飛機后,運動員經(jīng)過多長時間才能到達(dá)地面?(g取10 m/s2) 點撥:運動員離開飛機后先做自由落體運動,后做勻減速運動,自 由落體運動的末速度等于勻減速運動的初速度。 -20- 5自由落體運動ZHIS