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文档简介
自由落体运动基本公式适用所有匀变速直线运动1、速度公式:2、位移公式:3、速度—位移公式:4、平均速度公式:7、在匀变速直线运动中,连续相等时间T内,位移之差Δx都相等,为aT2(这里的T是指那相等的时间间隔)5、匀变速直线运动中,一段时间的中点时刻的速度等于这段时间的平均速度6、匀变速直线运动中,一段位移中点的速度物体下落的运动是一种常见的运动。创设情景探索问题创设情景探索问题物体从空中落下的快慢与什么因素有关呢?粉笔头明显比纸片下落的快,那么是否重的物体就会下落的快一下呢?演示:在同一高度同时释放一支粉笔头和一张纸片,请观察物体是否同时落地。创设情景探索问题其实二千多年前,古希腊哲学家亚里士多德提出:轻重不同的物体下落时,重的物体下落得快,轻的物体下落得慢。
伽利略认为,根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断,会推出相互矛盾的结论。比萨斜塔实验伽利略对物体落体现象研究,还在比萨斜塔做过落体实验:在塔顶,他同时释放两个铅球,一个轻,一个重,最后两个铅球同时落地。这个实验有力地反驳了亚里士多德的观点。
物体下落的过程中运动情况与物体所受的重力无关实验对推论进行检验理论:假设亚里士多德正确(重的物体下落得快)v快v慢?v结论2:如果把大石头和小石头捆在一起,独自下落慢的小石头就会拖慢独自下落快的大石头,最终其下落速度比大石头慢。结论1:如果把大石头和小石头捆在一起,其所受的重力一定比其中任一石块大,其下落速度比任一石块快。说明了什么?矛盾?提出假设逻辑(数学)推理得出推论MmM+m1)硬币和纸片从同一高度同时下落实验结果:硬币快,纸片慢2)质量相同的纸片和纸团从同一高度同时下落实验结果:纸团快,纸片慢实验结果:两个物体下落一样快3)硬币和纸团从同一高度同时下落重的物体下落快轻重相同的物体下落不一样快轻重不同的物体下落一样快结论:物体下落的过程的运动情况与物体所受的重力无关实验对推论进行检验
轻重不同的物体下落得快慢不同,主要是由于空气阻力不同造成的。假设原因:将羽毛和金属片放进三个封闭的玻璃管中,一个里面有充满空气、一个是里面有稀薄的空气、另外一个是真空但是,为什么在现实的生活中,我们看到的总是石头明显比树叶下落得快呢?生活中的落体现象,是否受到了什么因素的影响呢?实验验证:充满空气稀薄空气真空实验对推论进行检验抽气后,就排除了
的影响注意:观察实验,得出结论空气现象:
。结论:
。牛顿管实验牛顿管实验对推论进行检验在世界最大的真空室里验证自由落体对比实验现象:
。结论:
。在真空中下落快慢与物体的重量无关轻重不同的物体在真空中同时落地一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动2.物体做自由落体运动的条件:
❶只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力。❷从静止开始下落注意3.如果空气阻力的作用比较小,可以忽,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。实验探究注意事项:❶为尽量减小空气阻力的影响,重物应选密度大的。如重锤。❷打点计时器应竖直固定好❸重物应靠近打点计时器释放,且要先开打点计时器电源再放手释放重物❹改变重物的重量,重复打出几条纸带实验探究:用打点计时器可以研究自由落体运动的规律实验探究实验探索:用打点计时器可以研究自由落体运动的规律x1x2x3x4x5FEDCBA实验:用打点计时器研究自由落体运动实验探究思考:为什么前两点距离为2mm实验探究s1s2s3s5s4s6x1x2x3x5x4x6计时点SN/cmxn/cmΔx/cma/(m/s2)01234560s1=s2=s3=s4=s5=s6=x1=x2=x3=x4=x5=x6=x2-x1=x3-x2=x4-x3=x5-x4=x6-x5=根据:做匀变速直线运动的物体,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值,即△x=aT2结论:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动利用逐差法求加速度自由下落的小球的闪光照片频闪时间间隔为1/60s二、自由落体运动的性质1、自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动2、自由落体运动的加速度③方向:竖直向下。①定义:物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度。②符号:通常用g表示。④大小:一般2,粗略计算g=10m/s2。二、自由落体运动的性质表:一些地点的重力加速度
你从表中发现了什么规律吗?你能尝试解释这个规律吗?尝试解释就是作出猜想。①重力加速度随纬度的增加而增大。②高度越高,g值越小自由落体运动的规律(h指下落的高度)匀加速直线运动规律三、自由落体运动的规律与应用
自由落体运动是初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动例题如图所示椰子从距地面高度h为20m的树上由静止落下.不计椰子下落时受到的空气阻力取g=l0m/s2
.求椰子落地的时间和到达地面时的速度.解:选定椰子最初下落点为位移的起点,竖直向下为正方向.由自由落体运动的位移公式解得:根据:v=gt解得:v=20m/s或根据:v2=2gh讨论根据图所示的漫画讨论它们采用了什么方法估测洞的深度?请指出这种方法的优点与不足.解:它们运用自由落体运动知识,通过测量石块下落时间求位移的方法测量洞深。将g=9.8m/s2,t=2s代入
可得h=19.6m。此法只能粗测洞的深度,结果不精确,因为没有考虑声音的传播时间。这种方法的优点:(1)使用的仪器设备简单。(2)测量方法简单。(3)运算简便。该方法的不足:(1)测量方法粗略,误差较大。(2)石块下落的初速度不为0,不是真正的自由落体运动,只是按照自由落体运动近似处理。(3)石块下落有空气阻力,会造成一定的误差。(4)未考虑声音传播需要时间。3.为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,估算结果偏大还是偏小?解:石块下落做自由落体运动,设井口到水面的距离为x,石块落到水面的时间为1,有代人数据得:h=31.25m。由于声音传播需要一定的时间,所以石块自由下落到水面的时间要小于,因此估算的距离x偏大。应用1.以下对自由落体运动的说法中正确的是()物体开始下落时,速度为零,加速度也为零;物体下落过程中速度增加,加速度保持不变;物体下落过程中,速度和加速度同时增大;物体下落过程中,速度的变化率是个恒量.BD甲物体是乙物体质量的2倍,甲从H高处下落,乙从2H高处同时下落,下面说法中正确的是(
)A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大B.两物体下落过程中,下落1s时,它们速度相同C.两物体下落过程中,各自下落1m时,它们速度相同D.两物体下落过程中,甲的加速度比乙的大BC应用小结:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。一、自由落体运动
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