【同步导学】高中物理课件 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

第3节匀变速直线运动实例 自由落体运动 1 知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 2 掌握重力加速度的概念 知道不同地点的重力加速度不一样 3 掌握自由落体运动的规律 能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题 1 初速度为零的匀变速直线运动的规律 1 速度变化的规律 vt 2 位移变化规律s 3 位移和速度的关系公式v2 2 初速度为零的匀变速直线运动的特点 从运动开始计时 1 1t末 2t末 3t末 的速度之比 2 1t内 2t内 3t内 的位移之比 3 第一个t内 第二个t内 第三个t内 的位移之比 4 通过连续相同的位移所用的时间之比 3 怎样用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度 答案 利用打点计时器打出的纸带 运用连续相等时间t内的位移之差公式 s at2 可求出匀变速直线运动的加速度a 1 什么是自由落体运动 2 做自由落体运动的条件是什么 3 自由落体运动是什么性质的运动 4 自由落体运动有哪些运动规律 5 自由落体加速度的大小和方向如何 6 自由落体加速度的大小和什么有关 一 科学探究 自由落体运动的特点1 生活中硬币比纸片 选填 先 后 或者 同时 落地 而产生这种现象的原因 是由于 的影响 当它们处于真空环境时就会 选填 先 后 或者 同时 落地了 2 自由落体运动 1 定义 物体只在 作用下从 开始下落的运动 2 特点 初速度 受力 只受 作用 空气阻力或空气阻力 3 规律 用打点计时器或频闪照相法探究表明 自由落体运动实质上就是一种 运动 遵守 直线运动的规律 二 自由落体加速度1 科学研究表明 物体自由下落时的加速度来自地球和物体之间的 因此也称为 2 重力加速度的物理量符号是 单位是m s2 3 重力加速度的大小 地面不同位置重力加速度的大小有差异 与该位置所在 有关 纬度越高 重力加速度的值 反之 则 通常取g m s2 在估算时还可取 m s2 4 重力加速度的方向 地球上重力加速度的方向总是 5 自由落体运动的公式 1 vt 2 h 3 v 根据教材图3 30的漫画讨论 他们采用了什么方法测量井深 他们采用的方法有道理吗 为什么 三 自由落体运动规律探索的回眸1 从逻辑推理上否定了亚里士多德关于重物体 轻物体 的论断 2 提出了 自由落体运动是一种最简单的变速运动 的假说 3 在当时的实验条件下测量短时间是有困难的 伽利略采用了间接验证的方法 1 运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动应有s t2 2 让小球从斜面上的不同位置滚下 测出小球从不同起点滚动的位移s和所用时间t 斜面倾角一定时 判断 是否成立 s t2 改变小球的质量 判断 是否成立 增大斜面倾角 则比值s t2随之增大 说明小球的 在增大 伽利略将斜面倾角外推到 90 时的情况 小球自由下落 认为小球仍会做 运动 4 伽利略研究自然规律的科学方法 抽象思维 和 相结合 一 对自由落体运动及重力加速度的理解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 是一种理想化的运动模型 在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用 物体并不是做自由落体运动 当空气阻力比重力小得多 可以忽略时 物体的下落可以当做自由落体运动来处理 3 自由落体运动的实质 自由落体运动的实质是初速度为零 加速度a g的匀加速直线运动 它是匀变速直线运动的一个特例 4 自由落体加速度 重力加速度 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 与地球上的位置及距地面的高度有关 在地球表面上 重力加速度随纬度的增加而增大 在赤道处重力加速度最小 在两极处重力加速度最大 但差别很小 在地面上的同一地点 随高度的增加 重力加速度减小 在一般的高度内 可认为重力加速度的大小不变 在一般的计算中 可以取g 9 8m s2或g 10m s2 3 方向 竖直向下 由于地球是一个球体 所以各处的重力加速度的方向是不同的 5 运动图象 自由落体运动的v t图象是一条过原点的倾斜直线 斜率是k g k是在数值上等于重力加速度的大小 重力加速度的方向为竖直向下 而非垂直地面向下 它的方向可以用重垂线来确定 1 关于自由落体运动的加速度g 下列说法正确的是 a 同一地点轻重物体的g值一样大b 北京地面的g值比上海地面的g值略大c g值在地面任何地方都一样d g值在赤道处大于在南北两极处 解析 同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等 g值随纬度的增加而增加 即赤道处最小 南北两极处最大 答案 ab 答案 b 3 关于自由落体运动 下列说法正确的是 a 自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动b 竖直方向上的位移只要满足h1 h2 h3 1 4 9 的运动就是自由落体运动c 自由落体运动在开始连续的三个2s内的位移之比为1 3 5d 自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1 3 5 解析 自由落体运动是竖直方向上初速度为0的匀加速直线运动 在连续相等时间t内的位移之比为1 3 5 7 在1t 2t 3t 时刻的速度之比为1 2 3 答案 ac 解析 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 它是一种初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略不计 物体的自由下落可以看做自由落体运动 所以b c d正确 a不正确 答案 bcd 1 1 下列各运动中属于自由落体运动的是 a 在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体b 纸片由静止释放 在空气中下落c 小铁球由静止下落 空气阻力忽略不计d 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 解析 在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体 由于惯性具有水平初速度 不是自由落体 故a错 纸片由静止释放 在空气中下落 空气阻力对其影响较大 故b错 小铁球由静止下落 空气阻力忽略可看做自由落体运动 故c对 水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相对来说可忽略不计 认为只受重力作用 故d对 故正确答案为c d 答案 cd 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 是匀变速直线运动的一个特例 因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动 答案 1 3 2m 2 0 2s 3 1 某同学用下列方法测定重力加速度 1 让水滴落在盘中时 仔细调整水龙头的阀门 使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间 第二滴水滴正好从阀门口处开始下落 2 当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时 并数 0 以后每听到一次响声 依次数 1 2 3 直到数到 50 按下停表按钮 停表上显示的时间为20 0s 3 用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78 24cm 根据上述实验过程及所得数据 计算重力加速度的值为 m s2 答案 9 78 1 下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是 设向上为正方向 解析 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动 v gt 其v t图象是一条倾斜直线 因取向上为正方向 故只有c对 答案 c 2 甲物体的质量是乙物体质量的3倍 它们在同一高度同时自由下落 则下列说法中正确的是 a 甲比乙先着地b 甲比乙的加速度大c 甲与乙同时着地d 甲与乙速度一样大 答案 cd 3 做自由落体运动的小铁球 第6个0 6s经过的位移是第1个0 6s经过的位移的倍数为 a 6b 9c 11d 36 解析 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 连续相等时间内的位移之比为1 3 5 2n 1 当n 6时 2n 1 11 所以第6个0 6s内的位移是第1个0 6s内位移的11倍 c正确 答案 c 4 从空中自由