高中物理 第2章 自由落体运动课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 匀变速直线运动的研究 第二章 1 1 1集合的概念 5 自由落体运动 第二章 1 1 1集合的概念 请一位同学与你合作 让他用两个手指捏住长尺上端 你的拇指与食指拳曲成环状放在尺下端的零刻度周围 手的任何部位都不要碰到尺 见下图 当他一松手 尺子开始下落时 你立刻把尺握住 记下握住尺的位置 读出尺下落的高度 就能算出你的反应时间 你想知道这样做的道理吗 1 1 定义物体只在 作用下从 开始下落的运动 2 特点 1 运动特点 初速度等于 的匀加速直线运动 2 受力特点 只受 作用 自由落体运动 重力 静止 零 重力 2 1 定义在同一地点 一切物体自由下落的加速度都 这个加速度叫自由落体加速度 也叫 通常用g表示 2 方向 3 大小在地球上不同的地方 g的大小一般是 一般计算中g取 或10m s2 自由落体加速度 相同 重力加速度 竖直向下 不同的 9 8 3 自由落体运动规律 0 g 匀加速直线 gt 2gh 一 对自由落体运动的理解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模型 1 这种模型忽略了次要因素 空气阻力 突出了主要因素 重力 在地球上 物体下落时由于受空气阻力的作用 并不做自由落体运动 2 当空气阻力远小于重力时 物体由静止开始的下落可看作自由落体运动 如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动 空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动 3 自由落体运动的实质自由落体运动是初速度v0 0 加速度a g的匀加速直线运动 它只是匀变速直线运动的特例 4 自由落体运动的规律 1 自由落体运动是匀变速直线运动在v0 0 a g时的一个特例 所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动 特别提醒 物体在其他星球上也可以做自由落体运动 但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同 唐代大诗人李白的 飞流直下三千尺 疑是银河落九天 描述了庐山瀑布的美景 如果三尺为1m 则水落到地面的速度约为 设初速度为零 忽略空气阻力 a 100m sb 140m sc 200m sd 1000m s答案 b解析 下落高度h 1000m 由v2 2gh得v 140m s b项正确 1 二 自由落体加速度1 产生原因由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的 2 大小与所处地球上的位置及距地面的高度有关 1 在地球表面会随纬度的增加而增大 在赤道处最小 在两极最大 但差别很小 2 在地面上的同一地点 随高度的增加而减小 但在一定的高度范围内 可认为重力加速度的大小不变 通常情况下取g 9 8m s2或g 10m s2 特别提醒 用打点计时器测出的重力加速度可能比实际值偏小 因为重物带动纸带通过计时器下落时要受阻力作用 临朐一中2013 2014学年高一上学期期中 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段 在暗室中 照相机的快门处于常开状态 频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光 照亮运动的物体 于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置 右图是小球自由下落时的频闪照片的一部分 如果通过这幅照片测量自由落体加速度约为10 00m s2 则频闪仪每隔 s闪光一次 小球在图片中最上方的位置时具有的速度为 m s 计算结果小数点后保留两位 2 下列关于自由落体运动的说法正确的是 a 物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动b 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c 从静止开始下落的小钢球 因受空气阻力作用 不能看成自由落体运动d 从静止开始下落的小钢球 所受空气阻力对其运动的影响很小 可以忽略 可以看成自由落体运动 1 对自由落体概念的理解 1 解析 物体做自由落体运动的条件是 1 初速度为零 2 除重力之外不受其他力的作用 所以a错误 b正确 在实际中 物体下落时 当空气阻力远小于重力时 物体的下落才能看做自由落体运动 所以c错误 d正确 答案 bd 湖南师大附中12 13学年高一上学期期中 关于自由落体运动 下列说法中正确的是 a 初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动b 只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动c 自由落体运动是初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动d 自由落体运动在任意相等的时间里的位移相等答案 c 1 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 2 自由落体运动规律的应用 2 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 答案 1 3 2m 2 0 2s点评 对于初速为零的匀加速直线运动的规律和有关推论 同样适用于自由落体运动 人对周围发生的事情 都需要经过一段时间才会作出反应 从发现情况到采取行动所经过的时间叫反应时间 下面是测定反应时间的方法 甲同学用两手指捏住木尺顶端 乙同学一只手在木尺下部做握住木尺的准备 如图甲 但手的任何部位都不要碰到木尺 当看到甲同学放开手时 乙同学立即握住木尺 现记录如图乙 2 这个实验可以测出哪个同学的反应时间 计算该同学的反应时间 某同学用如下图甲所示装置测量重力加速度g 所用交流电频率为50hz 在所选纸带上取某点为0号计数点 然后每3个点取一个计数点 所有测量数据及其标记符号如下图乙所示 3 实验 测量自由落体加速度 3 从数据处理方法看 在s1 s2 s3 s4 s5 s6中 对实验结果起作用的 方法一中有 方法二中有 因此 选择 方法一 或 方法二 更合理 这样可以减小实验的 填 系统 或 偶然 误差 本实验误差的主要来源有 试举出两条 并计算物体经过第4点的瞬时速度v4 m s 重力加速度g m s2 解析 方法一中g1 g2 g3 g4 g5相加后 s2 s3 s4 s5相互抵消 只有s1 s6 或37 5 193 5 起作用 方法二中数据s1 s2 s3 s4 s5 s6 或37 5 69 0 100 5 131 5 163 0 193 5 都用上了 所以选择方法二更合理 这是由于计算方法不当所带来的误差 是偶然误差 本实验中误差的来源很多 主要有 阻力 空气阻力 振针的阻力 限位孔的阻力 复写纸的阻力等 交流电频率波动 长度测量 数据处理方法等 第4点的瞬时速度等于第3 5点之间的平均速度 可以求得v4 2 45m s 由方法二求出g 8 673m s2 点评 本题不仅考查学生对实验数据处理 根据实验结果分析实验误差产生的原因 并对结果进行论证 还考查学生对实验方案进行评估的能力 青州一中2013 2014高一上学期期中 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动 实验中需要调整好仪器 接通打点计时器的电源 松开纸带 使重物下落 打点计时器会在纸带上打出一系列的小点 3 1 为了测得重物下落的加速度 还需要的实验器材有 填正确选项前的字母 a 天平b 停表c 米尺 2 若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值 而实验操作与数据处理均无错误 写出一个你认为可能引起此误差的原因 答案