2.5自由落体运动

1、教学目标教学目标1. 理解自由落体运动概念，了解自由落体理解自由落体运动概念，了解自由落体运动的条件。运动的条件。 2. 认识自由落体加速度，知道它的大小和认识自由落体加速度，知道它的大小和方向。方向。3. 掌握自由落体运动的规律掌握自由落体运动的规律 ，并能解决相，并能解决相关实际问题。关实际问题。一个小游戏一个小游戏1. 一人突然松开直一人突然松开直尺，使其自由下落尺，使其自由下落2. 另一人仅用拇指另一人仅用拇指和食指将尺夹住和食指将尺夹住规则：规则：第五节第五节 自由落体运动自由落体运动物体下落的运动是一种常见的运动。雨滴的下落雨滴的下落苹果的下落苹果的下落伞兵的下落伞兵的下落物体下落

2、的快慢与哪些物体下落的快慢与哪些因素有关？因素有关？1、猜想：、猜想：探究一：影响物体下落快慢的因素探究一：影响物体下落快慢的因素2、实验与探索、实验与探索（1）一块橡皮和一张纸片，同一高度静止下落，观察现象）一块橡皮和一张纸片，同一高度静止下落，观察现象（2） 同样大小的两张纸片，将其中一张揉成纸团，纸团同样大小的两张纸片，将其中一张揉成纸团，纸团和纸片从同一高度静止释放，观察现象和纸片从同一高度静止释放，观察现象由以上实验现象，你能得出什么结论？由以上实验现象，你能得出什么结论？（3）纸团和橡皮从同一高度静止下落，观察现象）纸团和橡皮从同一高度静止下落，观察现象探究一：影响物体下落快慢的因

3、素探究一：影响物体下落快慢的因素物体下落的快慢与质量无关。物体下落的快慢与质量无关。结论：结论：物体下落的快慢与质量无关。物体下落的快慢与质量无关。实际生活中为什么苹果要比树叶下落得快？实际生活中为什么苹果要比树叶下落得快？影响物体下落快慢的因素是什么？影响物体下落快慢的因素是什么？空气阻力空气阻力如果没有空气阻力，一切物体下落的如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？快慢是否相同？探究一：影响物体下落快慢的因素探究一：影响物体下落快慢的因素3、继续探究、继续探究牛顿管实验牛顿管实验观察与思考：观察与思考：（1）牛顿管中有空气）牛顿管中有空气（2）牛顿管中没有空气）牛顿管中没有空气 探究

4、一：影响物体下落快慢的因素探究一：影响物体下落快慢的因素结论：没有空气阻力，物体下落快慢相同结论：没有空气阻力，物体下落快慢相同月球上落体实验月球上落体实验1. 定义定义: 物体只在重力作用下，从静止开物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。始下落的运动，叫自由落体运动。(1) v0 = 0 (2) 只受重力作用；只受重力作用；2. 条件条件:3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。物体的下落也可以近似看作自由落体运动。探究一：自由落体运动探究一：自由落体运动自由落体运动生活实例自由落体运动生活实例下

5、列各种运动中，属于自由落体运动的是下列各种运动中，属于自由落体运动的是 ( ) A. 从竖直向上运行的气球上释放一个物体从竖直向上运行的气球上释放一个物体 B. 纸片由静止释放，在空气中下落纸片由静止释放，在空气中下落 C. 小铁球在水中由静止下落小铁球在水中由静止下落 D. 小铁球在空气中由静止下落小铁球在空气中由静止下落 E. 跳伞运动员在空中把伞打开后竖直向下的运动跳伞运动员在空中把伞打开后竖直向下的运动D探究二：自由落体运动的性质探究二：自由落体运动的性质（1 1）猜想：）猜想：（2 2）设计实验方案）设计实验方案实验步骤及注意事项：实验步骤及注意事项：（1）打点计时器）打点计时器竖直

6、竖直固定在铁架台上固定在铁架台上（2）纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器）纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器（3）用手捏住纸带上端将纸带提起，使纸带处于）用手捏住纸带上端将纸带提起，使纸带处于竖直竖直状态，使重物靠近计时器状态，使重物靠近计时器（4）接通电源，待打点稳定后释放纸带，让纸带和重）接通电源，待打点稳定后释放纸带，让纸带和重物自由下落物自由下落（5）关闭电源）关闭电源 探究二：自由落体运动的性质探究二：自由落体运动的性质(3)小组合作实验小组合作实验思考思考1：如何判断自由落体运动是否为匀加：如何判断自由落体运动是否为匀加速直线运动？速直线运动？依据：连续相等时间间隔内位移差

7、是否恒定依据：连续相等时间间隔内位移差是否恒定1nnxxxx1x2x3x4（4 4）数据处理方法）数据处理方法 依据：相等时间间隔的位移进行逐差，即：依据：相等时间间隔的位移进行逐差，即：思考思考2：如何计算自由落体运动的加速度？：如何计算自由落体运动的加速度？ 2214322413422aTxxxxTxxxxx1x2x3x4自由落体运动的性质：初速度为自由落体运动的性质：初速度为0的匀的匀加速直线运动加速直线运动。（5）汇报实验结果）汇报实验结果自由落体加速度：在同一地点，一切物自由落体加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同体自由下落的加速度都相同。方向：竖直向下；大小：方向：竖

8、直向下；大小：g=9.8m/s22. 用频闪照相进行研究用频闪照相进行研究探究二：自由落体运动的性质探究二：自由落体运动的性质地点地点 纬度纬度重力加速度重力加速度 赤赤 道道 0o 9.780 广广 州州 23o 06 9.788 武武 汉汉 30o 33 9.794 上上 海海 31o 12 9.794 东东 京京 35o 43 9.798 北北 京京 39o 56 9.801 纽纽 约约 40o 40 9.803 莫莫 斯斯 科科 55o 45 9.816 北北 极极 90o 9.832 最大最大 最小最小一些地点的重力加速度一些地点的重力加速度g/ms-2纬度越高，纬度越高， g g值

9、越大值越大探究三：自由落体运动的规律探究三：自由落体运动的规律gxvgtxgtv2,21,22匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律自由落体运动规律自由落体运动规律v 2 =2gx v =g tv 2-v 02 =2ax v = v 0+at x= gt221x= v 0 t+ at221自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用【例【例1】为了测出井口到水面的深度，让一个小石块】为了测出井口到水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过从井口落下，经过2s后听到石块落到水里的声音。后听到石块落到水里的声音。求井口到水面的大约深度求井口到水面的大约深度?（不考虑声音传播所用的（不考虑声音传播所用的

10、时间，取时间，取g=10m/s2)解：设井口到水面的深度为解：设井口到水面的深度为xmgtx20212请根据今天所学自由落体运动知识测测你的请根据今天所学自由落体运动知识测测你的反应时间。反应时间。 友情提示友情提示：捏尺的手指捏尺的手指应位于尺下部的应位于尺下部的0 0刻度位刻度位置置, ,且手的任何部位不要且手的任何部位不要碰到直尺。碰到直尺。自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用依据：依据：gxtgtx2212有一只熊掉进了一个有一只熊掉进了一个5米深的坑里，用米深的坑里，用了了1s，请问这只熊是什么颜色？，请问这只熊是什么颜色？轻松一刻轻松一刻因为当地重力加速度为因为当地重力加速

11、度为10m/s2，故应该是在南北两极，故应该是在南北两极，而南极没有熊，所以这只熊是北极熊，是白色的。而南极没有熊，所以这只熊是北极熊，是白色的。在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资，已知每某地上空做定点空投救灾物资，已知每隔隔1秒释放一包物资，当第秒释放一包物资，当第1包物资刚着包物资刚着地时地时,第五包刚好离开机舱开始下落。第五包刚好离开机舱开始下落。（g=10m/s2) 求求: (1)直升飞机距离地面的高度？直升飞机距离地面的高度？ (2)第一包与第二包之间的距离？第一包与第二包之间的距离？从离地面从离地面h=500m的空中自由落

12、下一个小球，若的空中自由落下一个小球，若不计空气阻力，取不计空气阻力，取g=10m/s2，求小球：，求小球：（1）落到地面时速度的大小；）落到地面时速度的大小；（2）落地前最后）落地前最后2s内的位移大小；内的位移大小；（3）下落时间为总时间一半时的速度）下落时间为总时间一半时的速度自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用提出探究课题提出探究课题假设与猜想假设与猜想制定计划与制定计划与 设计实验设计实验进行实验并进行实验并 收集相关数据收集相关数据分析数据分析数据交流、讨论并交流、讨论并得出结论得出结论自信的人生从探究问题开始自主学习自主学习2自由落体运动加速度自由落体运动加速度阅读课本，

13、回答以下问题阅读课本，回答以下问题1. 什么是重力加速度？标准值是多少？什么是重力加速度？标准值是多少？方向指向哪里？方向指向哪里？2. 重力加速度的大小有何规律？重力加速度的大小有何规律？自主学习自主学习1自由落体运动自由落体运动阅读课本，回答以下问题阅读课本，回答以下问题1. 什么是自由落体运动？什么是自由落体运动？2. 自由落体运动的特点是什么？自由落体运动的特点是什么？3. 生活中存在严格意义的自由落体运动吗？生活中存在严格意义的自由落体运动吗？1. 定义定义: 物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。叫自由落体运动。(1)

14、v0 = 0 ，是加速运动；，是加速运动；(2) 只受重力作用；只受重力作用；2. 特点特点:3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。可以近似看作自由落体运动。(3) 轨迹是直线。轨迹是直线。1. 下列说法错误的是下列说法错误的是 ( ) A. 从静止开始下落的物体一定做自由落体运动从静止开始下落的物体一定做自由落体运动 B. 若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快 C. 自由落体加速度的方向总是垂直向下自由落体加速度的方向总是垂直向下 D. 满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动运动ABCD1物体做自由落体运动的条件物体做自由落体运动的条件 (1) 初速度为零；初速度为零； (2) 除重力之外不受其他力的作用。除重力之外不受其他力的作用。2自由