2.5自由落體運動課件-高一上學期物理教科版

自由落體運動落體運動樹葉飄落跳傘亞里士多德重的物體比輕的物體下落得快通過生活的現(xiàn)象總結得到：這個觀點持續(xù)了近2000年1.如果你一只手拿一塊橡皮，另一只手拿一張薄紙，舉到同一高度，同時松手，會看到什么現(xiàn)象？2.再拿兩張相同的薄紙，一張捏成一團，另一張則展開，模仿上述情況，舉等高同時松手，會看到什么現(xiàn)象？探究物理下落的快慢是什么原因?qū)е聝纱螌嶒灛F(xiàn)象不同呢？以上實驗說明：亞里士多德的觀點是錯誤的月球上的落體實驗 1971年阿波羅15號（Apollo15）登月，宇航員大衛(wèi)·斯科特在沒有空氣的月球上將一根羽毛和一把鐵錘同時釋放，發(fā)現(xiàn)它們同時豎直地落到月球表面。自由落體運動定義：物理學中把只在重力作用下，物體由靜止開始下

落的運動稱為自由落體運動（freefall）。特點：只受重力、靜止下落（初速度為0）說明：嚴格地說，只有在真空中由靜止開始下落的運動才是自由落體運動。生活中的落體是在重力和空氣阻力的共同作用下的運動，但在空氣阻力的影響很小而可以忽略的情況下，若下落高度不是很大，則可近似地看作自由落體運動。理想模型伽利略對落體運動規(guī)律的探究

我不相信給了我們感覺、理性和智能的上帝卻又想讓我們不要用它們?！だ再だ缘陌l(fā)現(xiàn)以及他所用的科學推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端?！獝垡蛩固官だ裕?564-1642)物理學家、天文學家、哲學家，近代實驗科學的先驅(qū)者1．問題提出：v12＞8m/sv1=8m/sv2=4m/s4m/s<v12<8m/s

通過邏輯推理，伽利略不僅推翻了亞里士多德的論斷，還想找到落體運動的規(guī)律。矛盾2．提出猜想：①物體下落的過程是一個速度隨時間均勻增大的過程，其速度與時間成正比，即v∝t。②基于v∝t的假設，通過構造幾何圖形進行推理，伽利略得出自由落體運動應滿足x∝t2

的推論。想一想：什么運動速度隨時間均勻增大？

他是怎么通過幾何圖形推理的？3．實驗驗證：伽利略在做銅球沿斜面運動的實驗（油畫)先“轉(zhuǎn)換變通”后“合理外推”讓小球在斜面上運動困難：落體運動時間太短，無法準確測量沖淡重力伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，只是這個常數(shù)的值隨著θ的增大而增大。時間單位12345678距離單位32130298526824119216002104用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，并記錄下滑距離和下滑時間結果表示為：

x∝t2

v∝t先“轉(zhuǎn)換變通”后“合理外推”請計算距離(x)與時間平方(t2)的比值4．合理外推：當斜面的傾角逐漸加大到90°，小球就成為落體運動，小球的運動仍應當滿足下落距離與時間的平方成正比的關系。伽利略終于成功地驗證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯誤論斷，而且得到了物體下落的規(guī)律。得出規(guī)律：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。自由落體運動的規(guī)律1.性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。2.速度方程：vt＝at

a為自由落體加速度自由落體加速度1．定義：在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。2．方向：總是豎直向下。3．大小：在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。一般的計算中，g取2，近似計算時，g取10m/s2。4．影響g值的因素：海拔、緯度。（兩極最大，赤道最小；海拔越高，g越?。┳杂陕潴w運動的公式勻變速直線運動特殊形式自由落體運動速度方程位移方程速度-位移關系vt＝v0+at

vt2-v02=2axvt＝

at

vt2=2axvt＝

gt

vt2=2ghv0=0a=g自由落體運動中加速度g是個常數(shù)，知一求二v0=0判斷下列說法是否正確。(1)地球上任一點的重力加速度都相同。(

)(2)不同物體的重力加速度都相同。(

)(3)在地球的不同地點，g的大小一般不同。(

)(4)加速度為g的運動就是自由落體運動。(

)(5)物體僅在重力作用下的運動就是自由落體運動。(

)(6)自由落體運動的速度與下落時間成正比。(

)(7)自由落體運動的位移與下落時間成正比。(

)角度1自由落體運動的研究

(2023·廣東東莞統(tǒng)考期末)如圖可以大致反映伽利略對自由落體運動研究的實驗和推理過程，下列說法正確的是(

)A．實驗驗證了小球在斜面上運動的位移與時間成正比B．實驗驗證了小球在斜面上運動的速度與位移成正比C．伽利略利用斜面“沖淡”重力，便于測量小球的運動時間D．丁是實驗現(xiàn)象，甲、乙、丙是經(jīng)過合理外推得到的結論角度2對自由落體運動的理解某同學在探究自由落體運動規(guī)律時，從生活情景中選出處于不同狀態(tài)的四種物體進行探究，你認為哪一個選項中的物體所做的運動是自由落體運動(

)A．從樹上飄落的樹葉的運動B．由靜止開始下落的小鋼球的運動C．被運動員推出去的鉛球的運動D．從水面自由落到水底的石子的運動√關于自由落體運動，下列說法正確的是(

)A．物體質(zhì)量越大下落得越快B．物體剛下落時速度和加速度都為0C．物體下落過程中，加速度越來越大D．物體下落過程中，相等時間內(nèi)的速度變化量相同探究二自由落體運動規(guī)律的應用請根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律寫出自由落體運動的規(guī)律vt＝gt

Δh＝gT2一個物體從足夠高的某處做自由落體運動，已知該物體在某一秒的位移是9m，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2，則該物體在下一秒的位移是(

)A.19m

B．19.6mC．14.7m D．24m√√探究三“等效法”處理自由落體運動

(2023·甘肅天水高一期中)雨后，屋檐還在不斷滴著水滴，如圖所示。小紅認真觀察后發(fā)現(xiàn)，這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時才由靜止開始下落。她測得，屋檐到窗臺的距離H＝3.2m，窗戶的高度為h＝1.4m。如果g取10m/s2，試計算：

(2)水滴經(jīng)過窗戶的時間。(1)水滴下落到達窗臺時的速度大?。?/p>

(2023·陜西漢中聯(lián)考期末)一礦井深為125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球，當?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達井底，g取10m/s2。求：(1)相鄰兩個小球開始下落的時間間隔；(2)此時第5個小球的瞬時速度大??；(3)此時第3個小球和第5個小球相隔的距離。探究四自由落體運動中的“貫穿問題”√

勻變速直線運動規(guī)律在自由落體中的應用鋼球