高一物理必修一自由落體運(yùn)動(dòng)

1、自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)問題問題1： 物體從空中由靜止開始下落，重物體從空中由靜止開始下落，重的下落得快還是輕的下落得快？的下落得快還是輕的下落得快？公元前公元前4 4世紀(jì)的古希世紀(jì)的古希臘哲學(xué)家臘哲學(xué)家亞里士多德亞里士多德物體越重物體越重,下落越快下落越快.我反對你我反對你的看法的看法! !意大利物理學(xué)家意大利物理學(xué)家伽利略伽利略實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)與探究、實(shí)驗(yàn)器材：、實(shí)驗(yàn)器材：兩枚相同的硬幣，兩張與硬幣兩枚相同的硬幣，兩張與硬幣大小一樣的紙片，一個(gè)作業(yè)本以及一張從該作大小一樣的紙片，一個(gè)作業(yè)本以及一張從該作業(yè)本上撕下來的紙業(yè)本上撕下來的紙、實(shí)驗(yàn)要求：、實(shí)驗(yàn)要求：以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較以小組為

2、單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，比較兩個(gè)物體在空中從兩個(gè)物體在空中從同一高度從靜止開始同一高度從靜止開始下落時(shí)下落時(shí)落地的快慢落地的快慢比比看，誰設(shè)計(jì)得多比比看，誰設(shè)計(jì)得多,設(shè)計(jì)得巧？設(shè)計(jì)得巧？、要求比較的種類：、要求比較的種類：輕重不同的兩個(gè)物體輕重不同的兩個(gè)物體輕重相同的兩個(gè)物體輕重相同的兩個(gè)物體重的下落得快重的下落得快輕的下落得快輕的下落得快下落得一樣快下落得一樣快下落得一樣快下落得一樣快下落快慢不一樣下落快慢不一樣物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)物體下落過程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無關(guān)。情況與物體的質(zhì)量無關(guān)。問題問題2： 是什么因素導(dǎo)致物體下落是什么因素導(dǎo)致物體下落快慢不同？快慢不同？物體所受阻力的大小不同？物體所

3、受阻力的大小不同？物體所受阻力的影響不同？物體所受阻力的影響不同？問題問題3： 比較兩個(gè)物體的受力情況。比較兩個(gè)物體的受力情況。作業(yè)本作業(yè)本作業(yè)本中的一張紙作業(yè)本中的一張紙重力重力G 阻力阻力F 重力重力G 阻力阻力F 導(dǎo)致物體下落快慢不導(dǎo)致物體下落快慢不同的原因是所受空氣阻力同的原因是所受空氣阻力的影響不同。的影響不同。比薩斜塔實(shí)驗(yàn)比薩斜塔實(shí)驗(yàn)牛頓管牛頓管 一端封閉，另一一端封閉，另一端有開關(guān)的玻璃管，端有開關(guān)的玻璃管，里面裝著形狀和質(zhì)量里面裝著形狀和質(zhì)量都不同的鐵片和羽毛。都不同的鐵片和羽毛。只要把牛頓管豎起來只要把牛頓管豎起來, ,鐵片和羽毛就會(huì)同時(shí)鐵片和羽毛就會(huì)同時(shí)從靜止開始下落。從靜

4、止開始下落。 1971年，美國宇航年，美國宇航員斯科特在月球上員斯科特在月球上讓一把錘子和一根讓一把錘子和一根羽毛羽毛同時(shí)同時(shí)下落，觀下落，觀察到它們察到它們同時(shí)同時(shí)落到落到月球表面。月球表面。 物體僅在重力作用下，從靜物體僅在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體自由落體運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)實(shí)中，如果物體所受空氣阻力遠(yuǎn)現(xiàn)實(shí)中，如果物體所受空氣阻力遠(yuǎn)小于重力（即影響很?。?，也可近似小于重力（即影響很小），也可近似認(rèn)為只受重力作用。認(rèn)為只受重力作用。 從同一高度同時(shí)作自由落體運(yùn)動(dòng)的從同一高度同時(shí)作自由落體運(yùn)動(dòng)的任何物體同時(shí)下地。任何物體同時(shí)下地。問題問題4：一張張開的紙片在

5、空中從靜止開始一張張開的紙片在空中從靜止開始下落能否被看成是自由落體運(yùn)動(dòng)？下落能否被看成是自由落體運(yùn)動(dòng)？你有什么方法能使紙片做自由落體你有什么方法能使紙片做自由落體運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)？練習(xí)：練習(xí)：在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時(shí)從靜止開始下落，下列說法中正確的是（同時(shí)從靜止開始下落，下列說法中正確的是（ ）A A、重的石塊先著地、重的石塊先著地B B、輕的木塊先著地、輕的木塊先著地C C、在著地前的任一時(shí)刻，二者具有相同的速度，相、在著地前的任一時(shí)刻，二者具有相同的速度，相同的位移同的位移D D、二者在下落這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等、二者在

6、下落這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等C C、D D請討論與交流：請討論與交流：大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，每大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障，每天都有很多小隕石落入地球大氣層中，但當(dāng)它們天都有很多小隕石落入地球大氣層中，但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后，由于空氣的摩擦生熱，絕大部分進(jìn)入大氣層后，由于空氣的摩擦生熱，絕大部分小隕石還沒有到達(dá)地面便已經(jīng)燒毀。現(xiàn)在人類向小隕石還沒有到達(dá)地面便已經(jīng)燒毀?，F(xiàn)在人類向天空發(fā)射的飛行器、衛(wèi)星等當(dāng)超過一定使用年限天空發(fā)射的飛行器、衛(wèi)星等當(dāng)超過一定使用年限后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀。那么小隕石等進(jìn)后，也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀。那么小隕石等進(jìn)入大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？

7、入大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？實(shí)驗(yàn)與探研實(shí)驗(yàn)與探研6.0mm22.2mm50.0mm94.0mm153.8mmS(mm)6.022.250.094.0153.8t(s)0.040.080.120.160.20T2(10-3)1.66.414.425.640.0aS/t150262.5317.8587.5768S/t2(103)3.73.53.43.63.8方法方法1：計(jì)算法：計(jì)算法結(jié)論：結(jié)論：st2方法方法2：圖象法：圖象法St圖象圖象猜想猜想：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，不是勻速直線運(yùn)動(dòng)，而是一種變速直線運(yùn)動(dòng)，會(huì)是什么樣的變速運(yùn)動(dòng)呢？而是一種變速直線運(yùn)

8、動(dòng)，會(huì)是什么樣的變速運(yùn)動(dòng)呢？會(huì)不會(huì)是簡單的會(huì)不會(huì)是簡單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？呢？證明證明：假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有：假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有：tvtvvatt0atvt所以計(jì)算下列各式：1+2+3+4+5+6=2+4+6+8+10=1+2+4+5+8+10t vs 怎樣求怎樣求平均速平均速度呢？度呢？21626130521023362101平均值平均值計(jì)算它們的平均值：0，0.04a，0.08a，0.12a，0.16a，0.20aaav10. 0220. 00v0vt20tvvv即202122attvtvvstt返回自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律：2

9、21gtsgtvtg g為重力加速度為重力加速度: :與物體的質(zhì)量無關(guān)，由地理位置決定與物體的質(zhì)量無關(guān)，由地理位置決定一般一般g=9.8m/s2自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為是初速度為0、加速度為、加速度為g g，的勻加，的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。速直線運(yùn)動(dòng)。海拔高度越高，海拔高度越高，g g越?。痪暥仍礁?，越?。痪暥仍礁?，g g越大。越大。 地地 點(diǎn)點(diǎn) 緯緯 度度重力加速重力加速(ms-2) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 赤道赤道 0 9.780 最小最小 廣州廣州2306 9.788 武漢武漢3033 9.794 上海上海3112 9.794 東京東京3543 9.798 北京北京3956 9.801 紐約紐約

10、4040 9.803 莫斯科莫斯科 5545 9.816 北極北極90 9.832 最大最大北極g=9.832m/s2北京g=9.801m/s2赤道g=9.780m/s2祁連g=？自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（一）自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（一）測當(dāng)?shù)氐臏y當(dāng)?shù)氐膅 g自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（二）自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用（二）測反應(yīng)測反應(yīng)時(shí)間時(shí)間用一長刻度尺，記錄下落位移，用一長刻度尺，記錄下落位移，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知的根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知的g g值來計(jì)算反應(yīng)時(shí)間值來計(jì)算反應(yīng)時(shí)間t t如圖請一位同學(xué)用兩個(gè)手指捏如圖請一位同學(xué)用兩個(gè)手指捏住直尺頂端，你用一只手在直住直尺頂端，你用一只手在直尺下部做握住直尺的準(zhǔn)備，但尺下部做握住直尺的準(zhǔn)備，但手的任何部位都不要碰到直尺。手的任何部位都不要碰到直尺。當(dāng)看到那位同學(xué)放開手時(shí)，你當(dāng)看到那位