对自由落体在竖直流水中的现象分析.doc

对自由落体在竖直流水中的现象分析中文摘要：自由落体的“落体”，顾名思义是指物体从高空下落，关键是“自由”二字，其含意为：其一，物体开始下落时是静止的，即初速度为0，如果给物体一个初速度竖直下落，不能算自由落体，其二，物体在下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何作用力（如空气阻力）。在以往我们所研究自由落体的现象是：单个质点的自由落体运动等时间隔内非连续体的自由落体运动连续体的自由落体运动。竖直流水的自由落体现象它就是连续体的自由落体运动。关键词：自由落体 运动 流水 现象Chinese Abstract: free fallers fall, just as its name implies is refers to the object, the key is falling from a free 2 words, its implications for, Firstly, the static objects began to drop out, at zero velocity, if give a vertical velocity objects, cannot calculate free fall, secondly, falling objects, except by gravity, not by any other forces (such as air resistance). In the past, we studied the phenomenon that free fall of single particle is: free fall as interval non-continuous free fallers movement of free fall, continuous motion. The vertical flow of free fallers phenomenon is continuous free fallers movement.Keywords: only fall sports water phenomenon 自由落体运动，在中学物理教学中具有基础性地位。从知识体系讲，是为进一步深化理解匀变速直线运动规律。也是为运动的合成和分解以及“平抛运动”的学习奠定必要的分矢量理解基础，同时蕴含着模型发展性过渡的作用。然而在我们现实的生活中它又是理想化的模型，我们怎样去解释这一个现象又能够让学生较为直观且记忆深刻呢？对于这个问题的研究它能够让我们更直观，更轻松的教学有一定的帮助。一 自由落体运动的概念及几条推论（一）.自由落体运动的概念自由落体运动（free-fall）：物体只受重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动（其初速度为0）。其规律有V;=2gh。(g是重力加速度，g=9.8m/s)自由落体的“落体”，顾名思义是指物体从高空下落，关键是“自由”二字，其含意为：其一，物体开始下落时是静止的，即初速度为0，如果给物体一个初速度竖直下落，不能算自由落体，其二，物体在下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何作用力（如空气阻力）。虽然地球的引力和物体到地球中心距离的平方成反比，但在地面附近，地球的半径远大于自由落体所经过的路程，所以引力在地面附近可看作是不变的，如不考虑大气阻力，自由落体的加速度即是一个不变的常量。它是初速为零的匀加速直线运动，其加速度恒等于重力加速度g。（二）.自由落体运动的几条推论从自由落体运动的概念上我们可以得出简单的几条推论。1.第1秒末、第2秒末、第n秒末的速度之比 V：V：V： Vn=1：2：3:：n2.从下落开始，物体在每一段相等的时间内通过的位移之比为自然数奇数之比1：3：5：72n-13.从下落开始，物体在每相邻两段相等的时间内通过的位移为at²4.从下落开始，物体通过1S 2S 3S 4S .ns所用的时间为1：物体通过1s 所用的时间为物体通过2s 所用的时间为物体通过ns 所用的时间为且由推论3易得推论45.从下落开始，物体通过相等的位移所用的时间为1：-1：-：-： - 由于物理学的研究和物理过程,都是经过科学抽象后得到的,是在一定的条件下能够反映客观事实的理想模型和理想过程;其次,由于物理学是一门实验科学,观察实验是建立物理规律的基础,是获得物理规律的重要途径之一.但限于当时的一起的精密度,操作技术的准确性程度,从而不可避免地在实验过程中出现误差,并且实验只能在一定的条件下才能进行,就导致物理规律有近似性和局限性的特点.因此我们在像学生教学过程中.我们应该清楚的认识.二. 竖直流水中的现象及现象分析（一）.竖直流水现象 在现实生活中,竖直流水现象就是指水流从高处流下时,在基本没有受到外界物质的影响时,(也就是不考虑风和空气对流水的影响).处于基本竖直方向上的流水现象.我们直接看到,当流水处于竖直流水时流水的直径从上往下逐渐减小,水变得稀薄.当我用手去接水时,在竖直流水的上端水对手的冲击力比较缓和,当我把手逐渐往下移动时,我手承受的冲击力也越来越强.当竖直流水的高度越高时,我们听到水冲击石头的声音会越大,当竖直流水的高度越低时,我们听到的流水打击在石头上的声音就越小.（二）.竖直流水现象分析在上面现实的例子中.我们从视觉、触觉、听觉这三方面知道上面所知道的现象.竖直水流在由高往低的这个过程中发现。水流直径由大变小，水流的速度由慢变快所以我们用手去感觉的时候，才有了上面的触觉感受。我们从瀑布的流水现象中我们可以直观的看到，在瀑布口的位置处由于水流直径大的原因，光线穿过水柱由于折射对于水柱后面的景物产生的影响就比较大，不容易看清楚水柱后面的的景象，在瀑布的顶端我们用手感觉时是由于水流速度较小，对手的冲击力不大所以才会有水冲击在手上比较缓和和舒服以及没有太大的声响，但是随着高度的降低，我们能够清楚的看见水柱后面的景物，这是由于水流变细（连续）光线穿过水柱产生的折射影响较小，由于水流在高处产生的) 体积(V)一定，在瀑布底端，由于水流直径（d）变小。那么单位时间内水柱的高（H）=体积(V)/ 直径（d）,随着d的变小，H在增大。故水流速度随高度的降低而增大。在底部水冲击在手上我们才会感觉到力量在增大。产生的声响也就越大。物理学是借“物”来求“理”，物理概念是物理想象的本质在人性材料。然后启发诱导，让学生观察、思维、分析、比较“现象”的共同属性，概括、抽象出其本质，得出物理概念的定义。三. 自由落体在竖直流水中的现象分析如果不考虑风力以及空气阻力，竖直流水现象可看着流水质点的自由落体运动，不同的是竖直流水现象是无数连续质点的自由落体运动。下面我们来对竖直流水现象进行分析。 相等时间内通过水龙头截面的水流量（体积）相同，即，水流作为连续性且相互之间无相互约束作用的质点群。假使水从直径d的管口中自由落下，初速度为，在（很小）时间内从管口中流出水的体积 在此时间内流出水下落的距离H=+此看作无限小。则可把流出的水近似的看作圆柱形。设其直径为d1。 则有V1=V 所以=所以有 d= 。由此可看见流出水直径d1随着时间的增大而逐渐减小，故水流越来越细就是