北京市房山区周口店中学高一物理《自由落体运动》课件.ppt

亚里士多德 观察与思考 aristotle 实验加数学 前384 前322 开创了近代物理研究的新方法 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 1590年 演示实验一 手拿一个粉笔 松手后粉笔的运动情况如何 提醒同学们观察 学生活动 演示实验二 等面积的硬纸板和纸片下落 可观察到什么现象 学生活动 粉笔下落是做v0 0的竖直向下的直线运动 硬纸板下落得快 重的物体下落得快 演示实验三 取两张相同的纸 选取其中一张的一部分然后揉成纸团 再让它们同时下落 可观察到什么现象 学生活动 轻的物体下落得快 物体下落的快慢与重力大小无关 物体下落快慢不同可能是空气阻力的影响 演示实验四 取两张相同的纸 把其中一张揉成纸团 再让它们同时下落 可观察到什么现象 学生活动 纸团先落地 教师提问 等重的物体为什么下落快慢不同呢 学生思考与讨论 把硬币 粉笔 纸片和羽毛放在一个玻璃管的底部 将其倒竖起来 我们会看到什么 若抽去管里的空气 然后在把它倒竖起来 我们又将看到什么 演示实验五 牛顿管实验 阿波罗登月实验 1970年 阿波罗飞船登上无大气的月球后 宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验 无数观众从荧屏上看到 它们并排下落 同时落到月球表面 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动 v0 0 只受重力 轨迹 直线 注 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略 物体的落下也可以近似看作自由落体运动 自由落体运动具有怎样的运动规律 探究3 用打点计时器研究自由落体运动 实验装置 0 4 0 8 1 2 1 6 2 0 2 4 00 040 080 120 160 200 24 实验结论 运动规律 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动 自由落体运动加速度 重力加速度g 更换不同物体重复实验 计算得到的加速度均是相同的 三 重力加速度 在同一地点 一切物体自由下落的加速度都相同 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 在地球上不同地点 g的取值略有不同 在通常的计算中 取g 9 8m s2 重力加速度的方向总是竖直向下 9 832 9 801 9 794 9 788 9 780 39 56 90 31 12 23 06 0 发现 1 在地球上不同的地方重力加速度的大小不同 2 g的取值随纬度的增大而增大 四 自由落体运动的公式 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 所以 匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动 例1 雨滴通常从1500m左右的高度落下 如果没有空气阻力 问经过多长时间落到地面 它落到地面时的速度是多少 雨滴落地时的速度为 解 如果没有空气阻力 雨滴下落的运动可以看成自由落体运动 由公式得 讨论 实际上雨滴落到地面的速度不超过8m s 说明物体从很高的地方下落时 空气阻力是不可忽略的 有时空气阻力可以大到等于物体的重力 例2 如图所示 一个小钢球做自由落体运动 测得小钢球经过a点时的速度是2 42m s 经过b点时的速度是4 64m s 所用时间是0 226s 求此地的重力加速度和ab间的距离 解 因为自由落体是匀加速直线运动 所以 1 在某地让一个小球从17 7m高的地方自由下落 测得小球下落到地面处所用的时间是1 9s 求此地的重力加速度和1 9s末的速度 小球在1 9s末的速度为 解 由公式得 练习 2 一个物体从19 6m高的地方自由下落 问经过多长时间落到地面 它落到地面时的速度是多少 物体落地时的速度为 解 由公式得 竖直上抛运动 定义 物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动 特征 1 具有竖直向上的初速度 2 忽略空气阻力后 物体只受重力作用 加速度恒为重力加速度g 且上升阶段为匀减速直线运动 下落阶段为自由落体运动 竖直上抛运动的规律 竖直上抛运动的上升过程与下落过程具有对称性 有关竖直上抛运动的计算 能上升的最大高度 上升到最大高度所需时间 下落过程是上升过程的逆过程 质点在通过同一位置时 上升速度与下落速度大小相等 方向相反 物体在通过同一高度过程中 上升时间与下落时间相等 例3 某人站在高楼的平台边缘 以20m s的速度竖直向上抛出一石子 求抛出后石子经过离抛出点15m处所需的时间 不计阻力 g 10m s2 解 以竖直向上为正方向 考虑到位移 速度 加速度都是矢量 尤其注意到