自由落体运动

1、自由落体运动匀变速直线运动实例熟透的苹果是怎样下落？熟透的苹果是怎样下落？为什么往下落？为什么往下落？探究历史轨迹：亚里士多德伽利略牛顿 1、 速度公式：速度公式：v= v0+at2、位移公式：、位移公式：s= v0 t + at2 2 13、位移、位移-速度公式：速度公式：2as= v2- v02 4：平均速度公式：平均速度公式:：连续相等的时间间隔（：连续相等的时间间隔（T）即：）即：s= s2 s1= s3 s2= = aT12st 知识回顾知识回顾（匀变速直线运动规律）匀变速直线运动规律）（2min）v(v0+v)1、理解自由落体运动、理解是重力加速度。、理解自由落体运动、理解是重力加

2、速度。 学习目标学习目标 2、掌握自由落体运动的规律。、掌握自由落体运动的规律。 3、培养同学们分析和综合、推理和判判断思维、培养同学们分析和综合、推理和判判断思维 能力。能力。新知学习新知学习（42min）物体下落的运动物体下落的运动是一种常见的运动是一种常见的运动探究一：探究一：重不同重不同的物体，的物体，下落下落的快慢的快慢是否相同呢？是否相同呢？ 演示一：演示一：演示二：演示二：结论：结论：不一定相同！不一定相同！探究二：探究二： 影响物体影响物体下落快慢下落快慢的的因素因素是是什么呢？什么呢？重力和空气阻力重力和空气阻力牛顿管实验牛顿管实验猜想：猜想： 如果如果没有没有空气阻力，空气

3、阻力，轻重不同轻重不同的物的物体体下落快慢下落快慢是否相同呢？是否相同呢？ 美国宇航员大美国宇航员大卫卫斯哥特斯哥特在月球上在月球上同同时释放了时释放了一把锤子一把锤子和和一根羽毛一根羽毛， 他发现两他发现两者同时落地。者同时落地。一自由落体运动一自由落体运动1. 定义定义: 物体物体只只在在重力重力作用下，从作用下，从静止静止开始开始下落的运动，叫下落的运动，叫自由自由落体运动。落体运动。 v0 = 0 ，是，是加速加速运动运动； 只受只受重力重力作用；作用；2. 特点特点:3. 如果空气阻力的如果空气阻力的作用比较小作用比较小，可以忽略可以忽略，物体的下落物体的下落也可以也可以近似看作近似

4、看作自由落体运动。自由落体运动。 轨迹轨迹是是直线。直线。探究三探究三: : 自由落体运动自由落体运动是是什么性质什么性质的运动呢？的运动呢？ 纸带纸带夹子夹子重物重物用用打点计时打点计时器器来来研究自研究自由落体运动由落体运动 自由落体运动自由落体运动，是是初速度为初速度为 0 的的匀加速匀加速直线直线运动。运动。021S134S2S3S4S5S656 (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5)= aT 2 =常数常数 4561232()()?(3 )SSSSSSaT也可以用也可以用频闪照相频闪照相来来研究研究自由落体运动自由落体运动x1x2

5、x3x4x5x6 (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5） =常数常数 二、自由落体的运动性质二、自由落体的运动性质 自由落体运动自由落体运动， 是是初速度为初速度为 0 的的匀加速匀加速直线运动。直线运动。三、自由落体加速度三、自由落体加速度 g（重力加速度重力加速度）1. 定义：定义：在同一地点，在同一地点，一切物体一切物体自由下落的自由下落的加速度加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。速度。2. 方向：方向：竖直向下竖直向下3. 大小：通过大小：通过多种方法多种方法用用实验测定实验测定， 在地球上的

6、不同地方在地球上的不同地方 g 不同，不同，一般情况，g取9.8m/s2，在估算时， g还取10m/s2 一般取一般取 g = 9.8m/s2 , 粗略计算可以取粗略计算可以取 g =10m/s2 。赤道：赤道：g = 9.780m/s2北京：北京：g = 9.801m/s2北极：北极：g = 9.832m/s2莫斯科：莫斯科：g = 9.816m/s2随随纬度纬度升高，重力加速度升高，重力加速度增大增大 v g t h= g t2/2 v2 = 2 g h四、自由落体的运动规律四、自由落体的运动规律1. 速度与时间关系式速度与时间关系式2. 位移与时间关系式位移与时间关系式3. 位移与速度关

7、系式位移与速度关系式v a th = at2/2v2 = 2ah1、测反、测反应时间应时间操作：操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程中手不能上下移动。中手不能上下移动。读数：读数：直尺下落的距离直尺下落的距离h.处理：处理：根据位移公式根据位移公式hgt2/2可计算出直尺下可计算出直尺下落的时间。落的时间。结论：直尺下落的时间就是你

8、的反应时间。结论：直尺下落的时间就是你的反应时间。221g thght2五、自由落体运动的应用五、自由落体运动的应用研究性学习小课题同学们利用同学们利用“反应时间测量尺反应时间测量尺”跟跟踪检测不同人群的反应时间（性别、踪检测不同人群的反应时间（性别、年龄、职业等），一天内不同时段年龄、职业等），一天内不同时段内的反应时间（早上、中午、晚内的反应时间（早上、中午、晚上）。研究采集到的数据，总结出上）。研究采集到的数据，总结出反应时间跟哪些因素有关？（反应时间跟哪些因素有关？（请同请同学们课后男女同学分别学们课后男女同学分别测量测量）。）。自由落体运动的应用 如何测量楼高、井深、悬崖如何测量楼高

9、、井深、悬崖和和 峡谷的高度。峡谷的高度。2、测高度、测高度?我也会！Hgt2/2 A AB BC Cgtgt2 2/2/2t tg g( (t t1)1)2 2/2/2一个小球从塔顶自由下落，最后一个小球从塔顶自由下落，最后1s1s内落下的内落下的距离是塔高的距离是塔高的9/259/25，求塔高，求塔高? ?g g=10m/s=10m/s2 2t t-1-12229111(1)25222gtgtg t一一 、 自由落体运动的定义自由落体运动的定义三、三、 自由落体运动的加速度自由落体运动的加速度 四、四、 自由落体运动的规律自由落体运动的规律五、五、 自由落体运动的应用自由落体运动的应用二、

10、二、 自由落体运动的性质自由落体运动的性质课堂小结课堂小结物体越物体越重重下落越下落越快快研究方法：观察研究方法：观察思考思考（直觉）（直觉）研究方法：观察研究方法：观察实验实验（对比实验）（对比实验） 理性思维。理性思维。 伽利略假设：假设：重的物体下落得快结论：重的物体下落得慢?vv? ?v巧妙推理巧妙推理伽利略对落体运动的研究伽利略对落体运动的研究1。提出假说：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。提出假说：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 3。实验验证：。实验验证：“放慢了的落体运动放慢了的落体运动”斜面实验斜面实验 4。合理外推：斜面倾角增大到。合理外推：斜面倾角增大到9

11、00时，物体成为自由落体，时，物体成为自由落体， 小球仍保持匀变速直线运动的性质小球仍保持匀变速直线运动的性质结论结论:小球沿光滑斜面，从静止开始小球沿光滑斜面，从静止开始的运动是的运动是匀加速匀加速直线运动。直线运动。 2。数学推理：。数学推理： V=atV=at 即即VVt tS=atS=at2 2/2 /2 即：即：SSt t2 2伽利略伽利略的数据的数据重点诠释重点诠释1伽利略的科学方法伽利略的科学方法 2伽利略的研究给我们的启示伽利略的研究给我们的启示 (1)要善于观察、勤于思考，勇于发现和提出问题要善于观察、勤于思考，勇于发现和提出问题 发现问题和提出问题是科学探究的前提，要提升这

12、一发现问题和提出问题是科学探究的前提，要提升这一能力，在学习中要从以下两个方面入手，一是养成仔细观察能力，在学习中要从以下两个方面入手，一是养成仔细观察的习惯，善于捕捉新现象；二是不断地把新现象和自己的认的习惯，善于捕捉新现象；二是不断地把新现象和自己的认知相联系，增强质疑的意识。知相联系，增强质疑的意识。 (2)要合理地进行猜想和假设要合理地进行猜想和假设 猜想和假设是科学思维的一种形式，是根据已知事实材猜想和假设是科学思维的一种形式，是根据已知事实材料和科学知识对所研究的问题做出的一种猜测性陈述。料和科学知识对所研究的问题做出的一种猜测性陈述。 (3)要科学制订实验计划要科学制订实验计划 假设与猜想的合理性要通过实验来进行探究，要使实假设与猜想的合理性要通过实验来进行探究，要使实验达到预期目标，应特别注意实验的如下五个环