物理人教版（2023）必修第一冊2.4自由落體運動（共21張ppt）

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2.4自由落體運動

物體下落的運動是一種常見的運動。

雨滴的下落

蘋果的下落

傘兵的下落

亞里士多德

物體下落快慢由物體輕重決定，即：物體越重下落越快。

Aristotle

伽利略

Galileo

1564～1642

前384～前322

物體下落時運動快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

百學(xué)須先立志

一、自由落體運動

1、定義：物體只在重力作用下，由靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

2、特點：

①只受重力；

②初速度為零；

3、理想化的運動模型

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運動性質(zhì)

軌跡—

運動特征——變加速

勻加速

直線

百學(xué)須先立志

探究一：

不同輕重的物體，下落的快慢是否相同？

百學(xué)須先立志

實驗

兩張同樣的紙張，一張被揉成紙團后，同時釋放。

觀察總結(jié)：

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原因分析

8

4

？

？

伽利略：

百學(xué)須先立志

伽利略的探索之路

困難一.無法直接測定瞬時速度

下落物體的速度是隨時間均勻增加的，即

1.大膽的猜測：

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困難二：落體運動時間太短，無法準(zhǔn)確測量

突破：“沖淡”重力，使其加速度減小，運動減慢

百學(xué)須先立志

演示實驗：

牛頓管實驗

重的物體和輕的物體哪個先落地

百學(xué)須先立志

勻加速直線運動！

百學(xué)須先立志

將銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù)

結(jié)果表示為：

伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個常數(shù)的隨著θ的增大而增大。

2.實驗驗證：

時間單位12345678

距離單位32130298526824119216002104

百學(xué)須先立志

物體做勻變速直線運動，如何求得物體的加速度呢？有什么方法？

這個加速度是做自由落體的加速度，叫重力加速度。用g來表示。同一地點，任何物體的自由落體加速度相同，跟物體的輕重?zé)o關(guān)。

百學(xué)須先立志

實驗方案：利用頻閃照相。

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3.合理外推

伽利略用斜面實驗驗證了后，怎樣說落體運動也符合這個規(guī)律？

合理外推：隨著角度的增大，的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=900時，即物體豎直下落時，這個關(guān)系也應(yīng)該成立，這時的數(shù)值最大。

百學(xué)須先立志

做一做：用手機測自由落體加速度

百學(xué)須先立志

閱讀表格，能得到什么規(guī)律？

1、重力加速度隨著緯度的增加而增大

2、重力加速度的大小在9.8m/s2附近

所有地方的重力加速度都是相等的嗎？

規(guī)律：

百學(xué)須先立志

①同一地點，任何物體的自由落體加速度相同，跟物體的輕重?zé)o關(guān)。這個加速度是做自由落體的加速度，叫重力加速度。用g來表示。

自由落體加速度

③自由落體加速度的方向始終豎直向下。

②地面附近通常取g=9.8m/s2，粗略計算時，可取g=10m/s2。

g隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減?。?/p>

百學(xué)須先立志

V=V0+at

V-V0=2aX

2

2

X=V0t+at

2

2

1

g

g

g

V=gt

V=2gh

2

h=gt

2

2

1

V0=0

a=g

公式轉(zhuǎn)變

百學(xué)須先立志

伽利略在尋找自由落體