25自由落體運(yùn)動(dòng)公開(kāi)課課件(新人教版必修1)

1、第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.5 自由落體運(yùn)動(dòng)一. 歷史的回顧 亞里士多德通過(guò)對(duì)大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落的快，即“重快輕慢”。由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近2000年。亞里士多德(Aristotle，前384322)重的快！1.亞里士多德的觀點(diǎn)2.伽利略的觀點(diǎn) 1. 16世紀(jì)，意大利的科學(xué)家伽利略用假設(shè)的方法巧妙地推翻了這種觀點(diǎn)。 2. 實(shí)驗(yàn)：在比薩斜塔用實(shí)驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn)（？） 1590年，傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的著名實(shí)驗(yàn)，從此推翻了亞里斯多德“物體下落速度和重量成比例”的學(xué)說(shuō)，糾正了這個(gè)持續(xù)了

2、1900年之久的錯(cuò)誤結(jié)論。一樣快！ 伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端 愛(ài)因斯坦 真正的物理學(xué)開(kāi)始了3.愛(ài)因斯坦評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)1:將一粉筆頭和一張展開(kāi)的紙片從同一高度自由下落實(shí)驗(yàn)2:把一張紙片捏成紙團(tuán)，將紙團(tuán)和一張展開(kāi)的紙片從同一高度自由下落實(shí)驗(yàn)3:把半張紙片捏成紙團(tuán)，將紙團(tuán)和一張展開(kāi)的完整的紙片從同一高度自由下落原因:空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢有影響 二. 探究影響落體運(yùn)動(dòng)快慢因素牛頓管抽氣后，就排除了 的影響 注意：觀察實(shí)驗(yàn) 得出結(jié)論空氣阻力現(xiàn)象：_在真空中下落快慢與物體的重量無(wú)關(guān)在真空中同時(shí)落地結(jié)論：_錘子羽毛知識(shí)鏈接： 1971年，

3、乘坐阿波羅15號(hào)飛船登月的宇航員大衛(wèi)斯科特(David Scott)將一把錘子和一根羽毛帶上了月球，在沒(méi)有大氣的月球上做了有趣的自由落體試驗(yàn)。通過(guò)電視直播，全球觀眾看到的結(jié)果當(dāng)然是輕柔的羽毛和沉重的鐵錘同時(shí)落到月球表面。 月球上物體下落的實(shí)驗(yàn)三 . 自由落體運(yùn)動(dòng) 1.定義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng) 注意：在有空氣的空間里，如物體重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所受空氣阻力，此阻力可忽略不計(jì)，則物體下落的運(yùn)動(dòng)也可看作自由落體運(yùn)動(dòng)2.特點(diǎn)：（）物體只受重力作用 （）物體由靜止開(kāi)始下落 探究：自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（一）3.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：x1x2x3x4x5x6也可以用

4、頻閃照相來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（二） 探究：自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)v-t 圖象是一條傾斜的直線 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。4.自由落體加速度（1）在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度 都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體的加速 度，也叫做重力加速度。用g 來(lái)表示。（2）方向：豎直向下（3）大?。号c地理位置（高度和緯度）有關(guān) 從低處到高處重力加速度在減?。?從兩極到赤道重力加速度在減小。注意：通常取g=9.8m/s2 粗略計(jì)算時(shí)可取g=10m/s2重力加速度的數(shù)值 g /(m/s2)地點(diǎn)緯度重力加速度赤道009.780廣州230069.788武漢300339.794上海310

5、129.794東京350439.798北京390569.801紐約400409.803莫斯科550459.816北極9009.832特點(diǎn)：g隨緯度的升高而增大；赤道處最小，兩極最大隨海拔高度升高，重力加速度減小5. 自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式位移公式位移速度公式平均速度公式自由落體運(yùn)動(dòng)vo= 0a=g【例1】從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，取g=10m/s2，求：（1）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面；（2）從開(kāi)始落下的時(shí)刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；（3）落下一半時(shí)間的位移 （1）由公式：h= gt2，得落地時(shí)間： 所以最后1s內(nèi)的位移為：h10=h-h9=500m-40

6、5m=95m（3）落下一半時(shí)間即t0=5s，其位移為：h5= 1052=125m解析：（2）第1s內(nèi)的位移：h1= gt12= 1012=5m 因?yàn)榍?s內(nèi)的位移為：h2= gt22= 1092=405m四. 實(shí)際應(yīng)用(一)-測(cè)高度測(cè)高度比如測(cè)一口井的深度,測(cè)山涯、房的高度等等.H=?四. 實(shí)際應(yīng)用-測(cè)高度解：由題意物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，t=2s，g取9.8m/s2所以【例1】為了測(cè)出井口到井里水面的深度，讓一個(gè)小石塊從井口落下，經(jīng)過(guò)2s后聽(tīng)到石塊落到水面的聲音。求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時(shí)間）?！纠?】從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為塔高的7/16，求塔高

7、？ 分析：石子的下落可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)，因此可以自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)求解本問(wèn)題 解法一：設(shè)石下落的總時(shí)間為t，塔高為H，則下落距離為塔高的9/16時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間（t-1），根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式： 解、兩式得：t=4s H=80mH = gt2四. 實(shí)際應(yīng)用(一)-測(cè)高度做一做測(cè)定反應(yīng)時(shí)間1.思考一下，測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的原理是什么？四. 實(shí)際應(yīng)用（二）測(cè)反應(yīng)時(shí)間人從發(fā)現(xiàn)情況到做出反應(yīng)所需的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間原理: 人的反應(yīng)時(shí)間等于直尺下落的時(shí)間2.如何操作，需要讀哪些數(shù)據(jù)？四. 實(shí)際應(yīng)用(三)-測(cè)曝光時(shí)間做一做有一種“傻瓜”照相機(jī)，其光圈（進(jìn)光孔徑）隨被拍攝物體的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，而快門（曝光時(shí)間）

8、是固定不變的。為估測(cè)該照相機(jī)的曝光時(shí)間，實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的高處使一個(gè)石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運(yùn)動(dòng)，它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 6 cm，石子自由下落的起始位置距地面的高度約 2.5m。怎樣估算這個(gè)照相機(jī)的曝光時(shí)間？AB地面石子下落的徑跡四. 實(shí)際應(yīng)用(三)-測(cè)曝光時(shí)間做一做AB地面石子下落的徑跡通過(guò)磚的層數(shù)估算A點(diǎn)的高度 60cm 通過(guò)磚的層數(shù)估算AB的長(zhǎng)度 12cm 石子從起落點(diǎn)到A點(diǎn)的高度 190cm 由此算出石子經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度由v2=2gh知V= 62m/s由此算出石子通過(guò)AB所用的時(shí)間：1.以下對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是(

9、)物體開(kāi)始下落時(shí),速度為零,加速度也為零;物體下落過(guò)程中速度增加,加速度保持不變;物體下落過(guò)程中,速度和加速度同時(shí)增大;物體下落過(guò)程中,速度的變化率是個(gè)恒量.練習(xí):B D2、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，下列說(shuō)法 正確的是（ ）A、重的物體g大B、同一地點(diǎn)，輕、重物體的g值一樣大C、g值在地球上任何地方都一樣大D、g值在赤道處大于北極處B3. 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)下落下列說(shuō)法中正確地是（ ） A、重的石塊先落地 B、輕的木塊先落地 C、在著地前的任一時(shí)刻，兩者具有相同的速度、 相同的位移。 D、二者在下落這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等。C D4. 1991年5月11日北京

10、晚報(bào)，報(bào)道了一位青年奮勇接住一個(gè)從15層高樓 窗口跌出的孩子的動(dòng)人事跡。設(shè)每層樓高度是2 .8m，這位青年從他所在的地方?jīng)_到樓下所需要的時(shí)間1.3s，請(qǐng)你估計(jì)一下他要接住孩子，至多允許他有多長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間？解：已知樓高h(yuǎn)=2.8m14=39.2m，小孩下落所用時(shí)間可根據(jù)h=1/2at2求出：t =s =2.8s至多允許這位青年的反應(yīng)時(shí)間是 2.8s-1.3s=1.5s布置作業(yè)1、某物體自由下落，求：（1）在ts末、2ts末、3ts末的速度之比是多少？ （2）在頭ts內(nèi)，頭2ts內(nèi)和頭3ts內(nèi)下落的高度之比是多少？（3）在第1個(gè)ts內(nèi)、第2個(gè)ts內(nèi)、第3個(gè)ts內(nèi)下落的高度之比是多少？ 2、屋檐每隔一定時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)