自由落体运动教学课件

自由落体运动2.匀变速直线运动的几个推论中间时刻与中间位置：(2)相邻相等的时间的位移差为恒量:Δx=aT2(3)初速度为0的匀加速直线运动第n秒的位移比：1:3:5:7

前n秒的位移比：1:4:9:16复习1.匀变速直线运动的基本公式：演示1：让一个纸片与硬币同时、同一高度自由下落，看到哪

个物体下落得快？现象：硬币落得快。结论：质量大的物体下落的快。

演示2：让纸团（轻）与纸片（重）从同一高度同时释放，看

哪个物体下落得快？现象：纸团下落得快。结论：质量小的物体下落快。物体下落的快慢跟重力大小无关！物体下落快慢由哪些因素决定？如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？牛顿管实验:实验现象：在没有空气阻力的作用下,羽毛和铁片下落一样快。实验结论：物体如果只受重力作用,由静止下落,运动快

慢相同。

美国宇航员大卫·斯哥特在月球上同时释放了一把锤子和一根羽毛，他发现两者同时落地。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，叫自由落体运动。(1)v0=0，是加速运动；(2)只受重力作用；2.特点:3.如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。(3)轨迹是直线。自由落体运动是什么性质的运动呢？用打点计时器来研究自由落体运动

纸带夹子重物所以自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。1.95.89.613.417.3BACDEFx2x1=

x3

x2=x4

x3

=x5

x4=aT2

打点计时器1．物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零；(2)除重力之外不受其他力的作用。2．自由落体运动是一种理想化的运动模型

。在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以当作自由落体运动来处理。3.自由落体运动的性质：初速度为零的匀变速直线运动。小结例1.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B.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D.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D二、自由落体加速度1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。也叫重力加速度，通常用g表示。2.方向：竖直向下大小：通过多种方法用实验测定，在地球上的不同地方g

不同，但变化很小。在一般计算中g

取9.8m/s2，近似取10m/s2

。地点纬度g(m·s-2)特点赤道

0°9.780

最小广州23°06′9.788武汉30°33′9.794上海31°12′9.794东京35°43′9.798和田37°07＇9.797北京39°56′9.801纽约40°40′9.803莫斯科55°45′9.816北极90°9.832最大海拔1367m不同地区重力加速度g值比较对比可知，重力加速度g

随着纬度的增加而增大，随着高度的增加而减小。→vt

＝gt→

h=gt2/2→vt

2=2gh三、自由落体的运动规律1.速度与时间关系式vt

＝at2.位移与时间关系式x=at2/23.推论1：vt

2=2as推论2：位移与平均速度关系式推论3：中间时刻速度推论4：Δh＝gT2连续相等时间内的位移之比h1:h2:h3:…:hn＝1:3:5:…:(2n－1)比如测一口井的深度，测楼房的高度等等。自由落体运动的应用1.测高度2.测反应时间解析：由图所示，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为

T，则这一滴水在0时刻，Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置，分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置，据此可作出解答。例2.屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，问：(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？解法一：用比例法求解。(1)由于初速为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移比为1:3:5:7:…:(2n－1)，据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是

x0:3x0:5x0:7x0。显然，窗高为5x0，即5x0＝1m，得

x0＝0.2m。屋檐总高

x＝

x0＋3x0＋5x0＋7x0＝16x0＝3.2m(2)由x＝gt2/2知，滴水时间间隔为=0.2s。解法二：用平均速度求解。(1)设滴水间隔为

T，则雨滴经过窗子过程中的平均速度为

。由

vt＝gt知，雨滴下落2.5T时的速度为

vt＝2.5gT。由于

，故有1m/T＝2.5gT，解得

T＝0.2s(2)x＝g(4T)2/2＝3.2m1.重量不同的物体，如果其做自由落体运动，其下落的快慢是相同的。2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。3.在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。4.自由落体运动的规律：本节小结1.在没有空气的环境下，一小石块与一片羽毛从同一高度同时自由落下，则以下说法正确的是()A.石块和羽毛一定同时落地B.羽毛下落的加速度比石块的加速度小C.石块比羽毛先落地D.羽毛落地的速度比石块落地的速度小A练习2.下列说法不正确的是（）A.g是标量，有大小无方向B.地面不同地方g

不同，但相差不大C.在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样D.在地面同一地方，高度越高，g

越小A3.从电视塔顶自由下落的物体，在到达地面前1s内通过的路程是塔高的9/25倍，求塔高。（g取10m/s2）125