2.4自由落体运动课件高一上学期物理粤教版

第二章

匀变速直线运动第4节

自由落体运动物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落，雪花纷飞、树叶飘落等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，你能举例推翻这一结论吗？二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。1.了解伽利略研究自由落体运动的实验，经历抽象和概括得到自由落体的条件。2.通过实验测定自由落体运动的加速度，掌握其大小，方向及影响因素。3.能推导自由落体运动的基本公式。伽利略认为，根据亚里士多德的论断，会推出相互矛盾的结论。（1）假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着而变慢。（2）把两块石头捆在一起后，整体重量增加，则速度增加。知识点一：影响物体下落快慢的因素v1=8v2=4v12>84<v12<8这种相互矛盾的结论，说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。1.将面积相同的硬币和纸片同时从同一高度由静止释放，仔细观察，看看有什么发现？把纸片搓成团，再次实验，看看又有什么发现？实验探究硬币落得快，纸片落得慢硬币和纸团落得一样快2.按下表的实验内容进行实验，看看有什么发现，填好实验现象及对应的结论。实验内容实验结果结论两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时由静止开始释放

一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时由静止开始释放

搓成团的纸下落得快小纸下落得快纸片下落快慢与轻重无关纸片下落快慢与轻重无关实验结论：物体下落快慢与物体的轻重无关演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究（1）实验器材：牛顿管（一个两端封闭的玻璃管，其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通）、真空泵、质量不相同的铁片和羽毛等。甲有空气乙真空（2）实验步骤①在有空气阻力时，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中；②把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况；③启动真空泵，把牛顿管里的空气抽出一些，把玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，观察物体下落的情况；④把牛顿管里的空气几乎全部抽出，重复步骤③，观察物体下落的情况。（4）实验结论：

在没有空气的空间里，物体下落的快慢相同。（3）实验现象：

如果牛顿管里有空气，金属片和羽毛下落的快慢不同；把牛顿管里的空气抽出一些，金属片和羽毛下落的快慢就变得接近；当把牛顿管里的空气几乎全部抽出时，金属片和羽毛下落的快慢就相同了。1.定义：物体只有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.条件：①只受重力作用；②从静止开始3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以忽略，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。知识点二：自由落体运动知识点三：自由落体运动的规律

（1）任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？是否验证“自由落体运动是匀加速直线运动”猜想？

右图是小球做自由落体运动的频闪照片，请根据照片提供的信息思考下列问题：小球的加速度为

（2）如果猜想正确，小球做自由落体运动的加速度是多少？对不同物体进行的实验结果表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。（1）定义：

物体在自由落体运动中的加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。（2）符号：通常用g表示。（3）方向：竖直向下。1.自由落体加速度精确的实验发现，在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。（4）大小：一般g=9.8m/s2,粗略计算g=10m/s2。一些地点的重力加速度地点纬度重力加速度赤道海平面0°9.780马尼拉14°35′9.784广州23°06′9.788地点纬度重力加速度武汉30°33′9.794上海31°12′9.794东京35°43′9.798北京39°56′9.801纽约40°40′9.803莫斯科55°45′

9.816北极90°9.832总结：重力加速度随纬度的增加而增大。你从表中发现了什么规律吗？自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。匀变速直线运动自由落体运动

zxxk2.自由落体运动的规律你能根据匀变速直线运动的基本公式，总结自由落体运动的规律吗？

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=10m/s2.求椰子落地的时间和到达地面时的速度.分析：椰子下落过程是初速度为零的匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，椰子做的是自由落体运动，可以运用自由落体运动规律求解，物体运动的加速度和速度都是矢量，解题时要考虑其方向性，首先要选定一个正方向.本题选定竖直向下为正方向.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

又v=gt=10×2m/s=20m/s.即椰子下落到地面的时间是2s，瞬时速度大约是20m/s.1.让两颗质量不同的石子，从同一高度同时开始下落（忽略空气阻力），下列说法正确的是（）A．质量大的石头下落的快B．质量小的石头下落的快C．两颗石子下落的快慢相同D．两颗石子在下落的过程中具有不同的加速度C2.三峡大瀑布位于湖北省宜昌市晓峰旅游景区中、该景区中瀑布中的水从顶端落至地面的过程用时约3s，若将此运动视为自由落体运动，重力加速度g=10m/s2，则该瀑布的高度约为（）A．30m B．45mC．55m D．60mB3.同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x，重力加速度为g，则乙同学的反应时间为______。(用x、g表示)基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为____cm(g取10m/s2)；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是________(选填“相等”或“不相等”)的。80不相等4.用如图甲的装置研究自由落体运动规律。已知打点计时器的工作频率为50Hz。(1)部分实验步骤如下：A.打点完毕，关闭电源，取出纸带B.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔C.启动电源，待打点计时器工作稳定后放开重物D.使重物停靠在打点计时器附近，重物与纸带相连上述实验步骤的正确顺序是________。BDCA(2)图乙中标出的A、B、C、D、E中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则计数点C对应的瞬时速度大小为vC＝_____m/s(计算结果保留三位有效数字)。2.18(3