高中物理 2.2 自由落体运动规律 9课件 粤教版必修1.ppt

第二节自由落体运动规律 纸带分析 下图所示的实例用打点计时器记录的一个重锤自由下落时的一段纸带 已知纸带上左端的第一个点是开始运动的起点 每两个点间的时间间隔t 0 02s 是在纸带上选择每两个点作为计数点并标出计数点 且填写在下面表格中 并生成表中其他项目 根据表中的数据 你可以得出什么结论 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20 488 484 485 484 485 19 5 38 8 58 2 77 5 97 0 cm s2 s t2的单位 cm s2 cm s2 cm s2 cm s2 说明 取点不同时 时间和位移不同 但是s t2仍接近常数 复习 自由落体运动 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 没有空气 或空气阻力远远小于重力 人物 亚里士多德 伽利略 实验 再次记录自由落体运动的轨迹 器材 打点计时器 铁架台 重锤 纸带 步骤 1 装好铁架台和打点计时器 2 将纸带一端穿过打点计时器的限位孔 另一端夹在重锤中 同时将纸带拉至最高端 3 两人配合 或一人左右手协调 再打开电源的同时 释放纸带 4 测量纸带 要求第1点与第2点之间距离为2mm 纸带分析 以下为打点计时器记录的纸带p23图2 2 1 如何通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢 如何 作业 纸带分析续 猜时间 0 02s还是0 04s 此处的位移如何 5 8mm或1 9 5 8mm 猜s t是什么物理量 猜s t2是什么物理量 重力加速度 猜想 猜想1 s t v 因此s t应为平均速度 猜想2 s t2从单位cm s2 m s2 来看 应为加速度 因此猜测自由落体运动中应为加速度不变 即自由落体运动为匀变速直线运动 速度公式 位移公式呢 复习 匀变速直线运动的图象 v m s 1 0 t s v0 vt t t vt 位移可用v t图象与坐标轴所谓的面积计算 即图中 三角形 面积等于位移 由三角形面积公式可得 位移公式 平均速度公式 vt t t vt 代入公式vt at 得 位移公式 t 2 自由落体运动的平均速度公式 扩展提高 注意 从图中容易看出 此点既代表平均速度 又是时间中点的瞬时速度 因此可得一个求瞬时速度的公式 例 重力加速度 重力加速度 前面计算中出现的s t2在实验误差范围内可视为恒量 从单位可推测该衡量是 加速度 回顾 自由落体运动 只受重力 静止开始 重力加速度 符号 g g 9 8m s2 重力加速度g是矢量 方向竖直向下 其数值在地球上不同地点一般是不同的 要求不是太高时可以取g 9 8m s2 有时甚至可取g 10m s2 自由落体运动规律 自由落体运动的 速度公式 位移公式 例题 例 屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动 假定水滴从10m高的屋檐上无初速滴落 水滴下落到地面时的速度大约是多大 解 由 得 水滴下落到地面时的速度 实践拓展 练习 讨论交流 在现实中 雨滴大约在1 5km左右的高空形成并开始下落 计算一下 若该雨滴做自由落体运动 到达地面时的速度是多大 遇到过这样的雨滴吗 据资料显示 落到地面的雨滴速度一般不超过8m s 为什么它们的差别会这么大 参考解答 如果雨滴自由下落1 5km 则 实际上 从1 5km下落已经不可能忽略空气阻力了 因此不能看作自由下落 实践与拓展 1 对于禁止高空掷物的看法2 测量反应时间 作法 两人配合 一把直尺 练习 一物体在地球上做自由落体运动 由静止开始下落4 9m所用时间是1s 该物体在月球上做自由落体运动 由静止开始下落1s的距离有多大 已知月球上的重力