高一物理自由落体运动(2).ppt

演示1:让粉笔自由下落,观察粉 笔的运动现象? 提问1:为什么粉笔会向下做直线 运动? 回答:由于受到重力的作用。 讨论：物体下落的快慢是 否与物体的重量有关？ 演示2：让一枚硬币与一张纸片一起从 同高度同时静止开始下落，观察现象？ 现象：硬币先着地，纸片后着地 结论1：重的物体下落的快！ 演示3：将刚才的纸片捏成纸团，让它与 刚才的硬币一起从同高度同时静止开始 下落，观察现象？ 现象：两者几乎同时着地 结论2：重的物体与轻的物体 下落快慢几乎一样！ 问题：为什么同样重量的纸与同样重量的 硬币一起下落时会得到不同的结论呢？ 答：这是空气阻力的原因。第一次实验时 纸片受到的空气阻力较大，影响了纸片的 下落；第二次实验将纸片捏成纸团，阻力 减小，才使纸团与硬币几乎同时着地！ 讨论：可猜想到怎样的结论？ 答：在没有空气阻力的情况下，重的物体 与轻的物体可能下落一样快！ 验证实验：牛顿管演示，将形状、重力均 不同的小物体放入真空牛顿管,如羽毛、金 属片、软木塞、小玻璃球等。然后将牛顿 管倒立过来，观察各物体下落情况。 提问：这些现象说明了什么问题？ 结论：在没有空气阻力的情况下， 轻的物体与重的物体下落的一样快 ！ 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。 举例：（1）降落伞是不是自由落体运动？ （2）粉笔下抛是不是自由落体运动？ 2、条件：（1）从静止开始下落（即初速 度为零）；（2）只受重力作用（或空气 阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体 下落也可看作自由落体运动） 探究：自由落体运动具 有怎样的运动性质？ 问题：（1）用什么方法确定自由落体运动 是不是匀加速直线运动？如果是，怎样计 算自由落体运动的加速度？ （2）设计一个相关的实验方案（或实验过 程）来验证你的猜想？（即如何测量下落 物体的加速度？） 打点计时器 纸带 夹子 重物 方案一：用打点计时器研究自由落体运动的性质 实验装置 数据处理 答：重物做自由落体运动，用打点计时器在纸带 上打下一系列自由落体运动情况的点，计算出每 个计数点瞬时速度，并用速度时间图像描述自由 落体运动的速度随时间的变化规律，可得自由落 体的运动性质。并在速度时间图像中任取两点计 算自由落体运动的加速度！ 实验方案：将打点计时器竖直方向固定在铁架台上 ，让重物连着纸带通过打点计时器静止下落，则纸 带上打出一系列的点，计算出各点的瞬时速度，用 加速度公式计算出自由落体运动的加速度！ 实验仪器：打点计时器，铁架台，学生电源，纸带 ，导线，刻度尺，重物 方案二：利用光电计时器 研究自由落体运 动的性质 方案三：利用频闪摄影研 究自由落体运动的性质 打点计时器 纸带 夹子 重物 方案一：用打点计时器研究自由落体运动的性质 实验装置 数据处理 实验强调：（1）计时器呈竖直方向固定在铁架台上；（2）用 手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下方；（3）先接通电 源再松开纸带；（4）实验前，设计好实验记录的表格；（5） 通过纸带数据的处理，分析是否为匀加速直线运动？求出加速 度大小。 0 A BCDE XAXB XC XDXE 位置ABCDE X/cmXA=？XB=？XC=？XD=？XE=？ 时间间时间间 隔 /s 0.040.040.040.040.04 V/ms-1 时时刻t/s 位置ABCDE X/cmXA=XB=XC=XD=XE= 时间间时间间 隔 /s 0.040.040.040.040.04 V/ms-1 时时刻t/s 0 A BCDE V/ms-1 t/s 00.40.81.21.62.02.4 结论： （1）自由落体运动是初速度为零的匀 加速直线运动； （2）在同一地点自由下落的加速度相 同（不计阻力），与重力无关 （3）自由落体运动的加速度为 a=9.63m/s2 二、自由落体运动的加速度- -重力加速度 提问：什么是重力加速度？标准值 是多少？方向指向哪里？ 重力加速度g的数值（单位：m/s2）,总 结重力加速度的大小规律： 地点纬纬度重力加速度 赤道09.780 广州23069.788 武汉汉30339.794 上海31129.794 东东京35439.798 北京39569.801 纽约纽约40409.803 莫斯科55459.816 标准值：9.80665m/s2 结论：1、在地面附近同一地方，一切物体的 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， 也叫做重力加 速度，用“ g”表示，经过大量的实验证实 g=9.8m/s2，方向竖直向下。 2、在地球上的不同地方，重力加速度略有不 同，从赤道到两极，随着纬度的增大，g值增 大。 3、通常情况下g取9.8m/s2，如粗略的计算中 还可以把g取作10m/s2。 三、分析自由落体运动的规律 回顾匀变速直线运动的规律及公式（即速度公式、 位移公式、速度与位移关系式） 自由落体运动的规律 说明:式中x是指自由落体下落的高度 ! 自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运 动,因此: V= gt V2=2gXX= gt 2 2 1 1、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。 条件: 1）从静止开始下落（即初速度为零）；（2）只受重力作 用（或空气阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看 作自由落体运动） 2、运动性质及规律: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 3、在地面附近的同一地点，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，也叫做重力加速 度，通常用g表示。 4、在地球上的不同地方g的大小是不同的。通常的计算中，可以 把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2。 课堂小节: V= gt V2=2gXX= gt 2 2 1 巩固练习：1、甲物体的重力是乙物体重力