高中物理 3.3《匀变速直线运动实例—自由落体运动》 课件 鲁科版必修1.ppt

2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 典例1 关于自由落体运动 以下说法正确的是a 质量大的物体做自由落体运动时的加速度大b 从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动c 雨滴下落的过程是自由落体运动d 从水龙头上滴落的水滴的下落过程 可近似看做自由落体运动 2020 2 6 思路点拨 解答本题应把握以下两点 2020 2 6 标准解答 选d 所有物体在同一地点的重力加速度相等 与物体的质量大小无关 故a错 从水平飞行着的飞机上释放的物体 由于惯性而具有水平初速度 不是做自由落体运动 故b错 雨滴下落的过程所受空气阻力与速度大小有关 速度增大时阻力增大 雨滴的速度增大到一定值时 阻力与重力相比不可忽略 不能认为是自由落体运动 故c错 水龙头上滴落的水滴所受空气阻力与重力相比可忽略不计 可认为只受重力作用 故d正确 2020 2 6 变式训练 关于重力加速度的说法中 不正确的是 a 重力加速度g是标量 只有大小没有方向 通常计算中g取9 8m s2b 在地球上不同的地方 g值的大小不同 但它们相差不是很大c 在地球上同一地方 一切物体在自由落体运动中的加速度都相同d 在地球上同一地方 离地面高度越高重力加速度g越小 2020 2 6 解析 选a 首先重力加速度是矢量 方向竖直向下 与重力的方向相同 在地球的表面 不同的地方 g值的大小略有不同 但都在9 8m s2左右 在地球表面同一地点 g的值都相同 但随着高度的增大 g的值逐渐减小 2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 2020 2 6 典例2 2010 龙岩高一检测 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3 3 2所示 求 g 10m s2 1 此屋檐离地面多高 2 滴水的时间间隔是多少 3 在第2滴落地前第2滴与第3滴的间隔最大距离是多少 2020 2 6 思路点拨 解答本题时应把握以下三点 2020 2 6 自主解答 可用三种方法求解 解法一 利用基本规律求解 设屋檐离地面高为h 滴水间隔为t 由公式h gt2得第2滴水的位移h2 g 3t 2 第3滴水的位移h3 g 2t 2 由题意知 h2 h3 1m 由 解得 t 0 2s h 3 2m 2020 2 6 设第2滴水在空中运动的时间为t2 第2滴和第3滴间的距离为s 则s gt22 g t2 t 2代入数据解得 s 2t2 0 2因为t2 4t 0 8s 所以s 1 4m 即第2滴与第3滴在空中的最大距离为1 4m 2020 2 6 解法二 用比例法求解 1 初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内的位移之比为s1 s2 s3 sn 1 3 5 2n 1 由此可得相邻两滴水之间的距离从上到下依次为 s0 3s0 5s0 7s0 2020 2 6 由图可知 窗高为5s0 则5s0 1m 所以s0 0 2m 所以屋檐的高度为h s0 3s0 5s0 7s0 16s0 3 2m 2020 2 6 2 由公式h gt2得 滴水时间间隔为t s 0 2s 3 第2滴和第3滴之间的最大距离为s 则s 7s0 1 4m 解法三 用平均速度求解 设滴水的时间间隔为t 则水滴经过窗子的过程中平均速度为 m s 由匀变速运动的推论 一段时间内的平均速度等于中间时刻的速度可知 此平均速度等于水滴下落2 5t时刻的瞬时速度 则 2020 2 6 v gt g 2 5t 解得 t 0 2s 由h gt2得h g 4t 2 10 0 82m 3 2m 第2滴和第3滴之间的最大距离为s 落地前1个t内平均速度为v1则s v1t 1 4m 2020 2 6 互动探究 1 本例中第1滴与第2滴水的速度差 距离差各如何变化 2 第1滴水落地时速度为多少 解析 1 两滴水都做自由落体运动 第1滴水比第2滴水早运动t 0 2s 从第2滴水开始下落时计时 任一时刻有 v1 g t t v2 gt s1 g t t 2 s2 gt2 故v1 v2 gt 0 2g s1 s2 gtt gt2 0 2gt 0 02g 故速度差不变 距离差逐渐增大 2020 2 6 2 由v2 2gh 得v m s 8m s或由v gt t 4t 0 8s 得v gt 10 0 8m s 8m s答案 1 速度差不变 距离差逐渐增大 2 8m s 2020 2 6 2020 2 6 典例3 在自来水龙头下放一空罐头盒 调节水龙头 让水一滴一滴地流出 并调节到使第一滴水碰到盒底的瞬间 第二滴水正好从水龙头口开始下落 且能依次持续下去 若给实验者的测量仪器是刻度尺和秒表 如何利用上述仪器测定重力加速度g的大小 需要测定哪些物理量 试写出计算重力加速度g的表达式 2020 2 6 思路点拨 水滴下落过程可近似看做自由落体运动 由自由落体运动规律测出水滴下落的高度h和所用时间t即可求重力加速度g 标