自由落体运动(新).ppt

自由落体运动,实验探究一,实验方法： 同时同地同一高度释放物体,?,不同质量：重的物体下落快，能不能说明物体下落快慢与质量有关？,物体质量,物体下落快慢与哪些因素有关,控制变量法,通过实验方法来研究不同物体下落的快慢,一、物体从同一高度下落到地面的时间比较,、小石子和纸片：,小石子先着地,、纸片和纸团：,纸团先着地,、小石子和纸团：,两者几乎同时着地,这是什么原因导致小石子比纸片先着地、纸团比纸片先着地呢？,实验探究一,空气阻力,如果设法消除空气阻力，羽毛和小石子谁下落得快？,猜测：、同样快 、不一样快,实验：用牛顿管进行检验,结论： 没有空气阻力时，羽毛和铁球下落一样快,实验探究一,自由落体运动,定义：物体在只受重力作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。,理解：Gf，则物体下落的运动可看 作自由落体运动,理想模型,条件：,1、只受重力作用（无空气阻力）,2、从静止开始下落（初速度为零）,G,没有空气时，物体下落时只受重力作用,轨迹,加速?,运动特征,匀加速,直线,?,实验探究二,自由落体运动是一种什么性质的运动？,实验设计：,使用打点计时器 频闪照片,根据频闪照片记录的各时刻小球位置，可直接判定轨迹为直线,根据小球在不同时间里下落的位移来求出它的加速度，可判定是否是匀变速直线运动,用给出的下落运动的频闪照相图片( 频闪时间间隔为1/60 s ),实验探究二,自由落体运动的运动性质,实验探究二,53.5,38.9,26.3,15.7,S=,S2-S1=,S3-S2,S1=1.06cmS2=1.26cm S3=1.46cm,1.26cm-1.06cm,=1.46cm-1.26cm,=0.20cm,在匀变速直线运动中，各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,自由落体的运动性质,自由落体运动是初速度为零的匀加速运动,变速运动,匀加速运动,53.5,38.9,26.3,15.9,2. 自由落体运动的加速度,又 在同一地点下落的物体， x和t都相同!,在同一地点，一切物体在自 由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。用g 来表示。,自由落体运动,二、自由落体加速度,1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。,2.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下g 取9.8m/s2 ，粗略计算时g 取10m/s2 . （初中学过的常数g =9.8N/，实质上是这里的重力加速度）,3.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。,自由落体运动,赤道： g=9.780m/s2,北京： g=9.801m/s2,北极： g=9.832m/s2,随纬度升高，重力加速度增大 随高度升高，重力加速度减小,莫斯科： g=9.816m/s2,3. 运动规律公式,位移公式,速度公式,位移速度公式,自由落体运动,一. 自由落体运动,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,二.自由落体运动的规律,小 结,1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,2.自由落体运动的加速度 a=g,3.自由落体运动运动规律公式,自由落体运动的应用（一）,测反应时间,自由落体运动的应用（二）,如何测量悬崖、峡谷的高度,测高度,?,Hgt2/2,课堂练习,1、甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处自由下落，则下列说法中正确的是： （ ） A、甲比乙先着地 B、甲比乙的加速度大 C、甲乙同时着地 D、无法确定谁先着地,C,2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是： （ ） A、同一地点轻重物体的g值一样大 B、北京的地面g值比上海的地面g值略大 C、g值在任何地方都一样的 D、g值在赤道处大于南北两极处。,AB,课堂练习,3.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.,B D,解析:自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,故速度增加,而加速度保持不变. 则B正确;,又 ,则D正确.,课堂练习,例题,屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？,解：由,得,水滴下落到地面时的速度,讨论交流,在现实中，雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多大？遇到过这样的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8ms.为什么它们的差别会这么大？,参考解答:如果雨滴自由下落1.5km,则,实际上，从1.5km下落已经不可能忽略空气阻力了。因此不能看作自由下落。,练习:,2.一物体从塔顶上自由下落,到达地面前最后1S内的位移是44.1m,求塔高是多少?(g=9.8m/s),解析:设物体从塔顶到地面所用的时间为t, 则塔高 , 物体在 内的位移为 , 又: 则可求出塔高.,方向：总是竖直向下,同一地点，自由落体加速度相同。,通常取g=9.8m/s2，粗略计算时可取g=10m/s2。,在地球上得不同位置测得的g值不相同.,赤道稍小、极点稍大、随纬度的增大而增大.,大小：,练习,一物体在地球上做自由落体运动，由静止开始下落4.9m所用时间是1s.该物体在月球上做自由落体运动，由静止开始下落1s的距离有多大？（已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的16）,分析：物体不论在地球上还是在月球上做自由落体运动，都是初速度为零的匀加速直线运动。区别在于，二者的加速度不同。,解：,故所求距离,3、从离地面80m的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2 ，求： （1）小球落到地面的时间 （2）落下一半时间时的速度 （3）从开始下落的时刻起，第1s内和最后1s内的位移 （1） 4s （