人教版必修一 2. 5、自由落体运动 (1) 课件（35张）.ppt

2 5自由落体运动 第二章匀变速直线运动的研究 一 教学目标 1 知识与能力 1 知道什么是自由落体运动及物体做自由落体运动的条件 认识重力加速度 2 掌握自由落体运动的特点和规律 3 培养学生分析和综合 推理和判断等思维能力 2 过程与方法通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程 实际测量重物自由下落的加速度等探究活动 体会科学推理和实验是揭示自然规律的重要方法和手段 3 情感态度和价值观感受前人崇尚科学 勇于探索的人格魅力和严谨务实的科学态度 使学生体会到科学探索的艰辛 二 重点 难点分析 1 重点使学生掌握自由落体的速度和位移随时间变化的规律 2 难点认识自由落体运动是初速度为零 加速度为g的匀变速直线运动 并能应用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的问题 三 教具 毛钱管 也叫牛顿管 等 复习 判定直线运动是否为匀变速 由于时间间隔t都一样 当相邻的相等时间内位移差 x都相等时 则加速度a不变 就可以断定物体在做匀变速直线运动 复习 v0 0 速度公式 位移公式 推论 匀变速直线运动规律 探究一 不同轻重的物体 下落的快慢是否相同 铁球 塑料卡 纸片 铁球下落最快 纸片下落得最慢 塑料卡下落速度介于两者之间 从实验现象得知 重的物体下落的快 铁球最重 纸片最轻 塑料卡介于两者之间 轻重不同的物体 轻的物体先落地 轻重相同的物体 并不是同时落地 总结 物体下落快慢不是由它的重量决定的 塑料卡 纸团 纸团 纸片 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 结论 物体下落快慢与轻重无关 探究二 是什么原因使下落运动变得这么复杂 牛顿管实验 演示实验 实验证明 如果忽略空气阻力 不同物体 同时同地同一高度自由下落运动的情况相同 与物体的质量 形状 大小无关 特点 不同物体从同一高度做自由落体运动 它们的运动情况是相同的 自由 的含义是只受重力 初速度为零 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 理解 1 静止即v0 0开始下落 2 只受重力 而不受其他任何力 包括空气阻力 若受到空气阻力 当f空 g的情况 当作自由落体运动 所以自由落体运动是一种理想运动 自由落体运动的定义 自由落体运动到底是一种怎样的运动呢 轨迹 加速 运动特征 匀加速 直线 探究三 自由落体的运动性质 怎样设计实验 用打点计时器 设计实验方案 若x x x x x x x x x在实验误差范围内是定值 就可以说明此运动为匀加速运动 可认为 x是恒量 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动即 v0 0 a不变 自由落体运动的性质 探究四 自由落体加速度 1 同一地点一切物体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 2 重力加速度大小g 9 8m s2粗略计算时 可取10m s2 方向是竖直向下的 你从表中发现了什么规律吗 赤道 g 9 780m s2 北京 g 9 801m s2 北极 g 9 832m s2 随纬度升高 重力加速度增大 莫斯科 g 9 816m s2 2 同一纬度高度增加g值减小g低 g高 1 纬度增加g值增加g极地 g赤道 重力加速度的细微变化 自由落体运动 v0 0 a g 自由落体运动的规律 如何测反应时间 自由落体运动的应用 一 人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间 反应时间的测定 x 反应时间的测定 自由落体运动的应用 二 如何测量悬崖 峡谷的高度 测高度 解 由题意物体做自由落体运动 t 2s g取9 8m s2所以 例 为了测出井口到井里水面的深度 让一个小石块从井口落下 经过2s后听到石块落到水面的声音 求井口到水面的大约深度 不考虑声音传播所用的时间 自由落体运动的应用 三 估测照相机的曝光时间 例1 下列说法正确的是 a 物体竖直向下的运动是自由落体运动b 自由落体运动是初速度为零 加速度为g的竖直向下的匀加速运动c 物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫自由落体运动d 当空气阻力的作用比较小 可以忽略不计时 物体自由下落可视为自由落体运动 bcd 例2 关于重力加速度下面四种说法正确的是 a 重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢b 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小c 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢d 轻 重物体的重力加速度不同 c 解法一 设物体运动的总路程为s 落到地面所需的时间为t 则由自由落体运动的规律得 自由落体运动规律的解题方法 一个做自由落体运动的物体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半 求它落到地面所需的时间 例题1 由以上两式解得 或 舍去 s 2 s 2 t2 1s 解法二 利用推论 自由落体运动为初速度等于零的匀加速直线运动 从运动开始计时起 通过连续的等大位移所用的时间之比为 故有 解得 所以落地所需总时间为 一小钢珠由塔顶静止开始释放 最初的3秒内的位移为h1 最后3秒内的位移为h2 若h2 h1 6米 求塔高为多少 g 10m s2 例题2 解 设塔高为h 下落的总时间为t 则 塔高 前3s内的位移 后3s内的位移 又 由以上各式解得 t 3 2s s 51 2m 自由落体运动规律的解题方法 h1 h2 3s 3s v0 0 1 自由落体运动是初