人教版高中物理必修一 第二章 第5节 自由落体运动 课件 (共30张ppt)

2.5自由落体运动 第二章 匀变速直线运动的研究 生活中的下落现象 探究一： 不同轻重的物体，下落的快慢是否相同？ 历史的争论 世界著名的比 萨斜塔实验证明 重的铁球和轻的 铁球下落快慢相同 结论 : 物体下落快慢与轻重无关 探究二：是什么原因使下落运动变得这么复杂？ 结论 :空气阻力是影响物体下落快慢的 主要因素。 演示一：钢球和纸片实验 演示二：钢球和纸团实验 探究三 : 两物体在无阻力情况下自由下落会如何呢 ? 牛顿管实验 实验证明： 如果忽略空气阻力，不同物体，同时同地同一高度 自由 下落运动的情况相同 . 【 现象 】 抽气后，管中物体 同时 落下， 同时 落到管底。 【 结论 】 在真空中，物体下落的运动情况完全相同 . 与物体的质量 ,形状 ,大小无关 . 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.条件： (1)只受重力 (而不受其他任何力 ， 包括空气阻力 ) (2)从静止开始下落 实际上，如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动 注意 一自由落体运动 自由落体运动 到底是一种怎样的运动呢？ 轨迹 加速 ? 运动特征 匀 加速 直线 探究四、 自由落体 的 运动性质 怎样设 计 实 验 ? 用打点计时器 设 计 实 验 方 案（一） 用频闪照相 设 计 实 验 方 案（二） 设 计 实 验 方 案（三） 用光电计时器 二、自由落体的运动性质 自由落体运动 是 初速度为 0的 匀加速 直线运动 即 :v0 = 0, a 不变 计数点 0 1 2 3 4 位置 (cm) 位移 (cm) x (cm) 时间 T 加速度 x0 9.70 29.15 58.39 97.37 9.70 19.45 29.24 38.98 9.75 9.79 9.74 9.76 cm 0.1 s 9.76m/s2 三个数基本相等，可认为 x 是恒量 探究五 :自由落体加速度 三、自由落体加速度 g(重力加速度 ) 2、大小： 一般取 g=9.8m/s2 ， 粗略计算可取 g=10m/s2 。 方向：竖直向下。 3、 同一地点 , g相同 ;不同地点 ,g不同。 1、定义： 在同一地点 ,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同 ,这个加速度叫 自由落体加速度 ,也叫 重力加速度 ,用 g 表示 . 你从表中发现了什么规律吗？ 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。 莫斯科： g=9.816m/s2 2.同一纬度 高度增加 g值减小 g低 g高 1.纬度增加 g值增加 g极地 g赤道 重力加速度的 细微 变化 你能尝试解释这个规律吗？ 尝试解释就是做出假设和猜想。 一般匀变速运动 自由落体运动 自由落体运动 (v0 = 0, a = g ) 一个物体从 20m高的地方自由下落，到达地面时的速度是多大？ 这个过程需要多长时间？ 解 析 小结： 物体 只 在 重力 作用下从 静止开始 下落的运动。 初速度为零的匀加速直线运动。 一、 自由落体运动 定义： 运动性质： 竖直向下 二、 自由落体加速度 一般 g可取 9.8m/s2或 10m/s2 大小： 方向： 三、自由落体运动规律： v g t ghv 22 做一做：测反应时间 反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间 . x 做一做：测曝光时间 从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置 A 距石子起落点的竖直距离约 2 m。怎样估算这个照相机的曝光时间？ 解法一： 设物体运动的总路程为 S，落到地面所需 的时间为 t，则由自由落体运动的规律得： 自由落体运动规律的应用 221 gts 2)1(212 tgsst )22( 一个做自由落体运动的物体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半，求它落到地面所需的时间。 【 例题 1】 st )22( 由以上两式解得： 或 （ 舍去 ） s/2 s/2 t2=1s 解法二：利用推论 自由落体运动为初速度等于零的匀加速直线运动，从运 动开始计时起，通过连续的等大位移所用的时间之比为 :)23(:)12(:1: 321 ttt)12(:11:1 t st )21(1 st )22( 故有： 解得： 所以落地所需总时间为 一小钢珠由塔顶静止开始释放 ， 最初的 3秒内的位移 为 h1，最后 3秒内的位移为 h2，若 h2-h1=6米， 求塔高为多少？ (g=10m/s2) 【 练习 】 解：设塔高为 h，下落的总时间为 t，则： )1.(.21 2gth )2. . . . . (. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 211 gth )3.(.)3(21 22 tghh)4. . . . . . . (. . . . . . . . . . . . . . . . . . .612 hh塔高： 前 3s内的位移： 后 3s内的位移： 又： 由以上各式