1自由落体运动规律2.ppt

自由落体运动规律,一、运动信息的获取,你从纸带中知道了哪些运动信息,？,1、相邻两点的时间间隔t：0.02s2、相邻两点之间的距离s1、s2、s3sn,相等t，,V,S,自由落体运动是变速直线运动,！,速度是怎样变化的呢,？,猜想,G,自由落体运动是物体受到单一的力重力G的作用而产生的运动，这种运动会不会是一种最简单的变速直线运动，速度均匀变化,伽利略伽利雷15641642年,怎样的变速直线运动才是最简单的呢？,匀变速直线运动,，且V0=0,怎样验证我们的猜想呢？,设计实验采集所需数据,如果数据符合匀变速直线运动的规律,猜想正确,如果数据不符合匀变速直线运动规律,猜想错误,V0=0的匀变速直线运动有什么规律呢？,匀变速直线运动：物体沿直线且其速度均匀变化（增加或减少）的运动。,即，a恒定不变的运动,在当时16世纪末，科学家们对速度的均匀变化是有两种不同的认识：1、物体的运动速度对位移S均匀变化，即，S=kv；2、物体的运动速度对时间t均匀变化，即，V=kt；k为常量。,这个猜测对了吗？,科学家们走入的误区：速度与位移成正比，即，S=kv,伽利略说：大家发现的这个结论是荒谬的！,S,2s,tV,VOBtOB,O,A,B,即：物体从O点下落到A点需要时间t，而从A点下落到B点不需要花时间,S,不可能！,2Vt,物体的运动速度对时间t均匀变化，即，Vt=at,唯一的可能,加速度：物体速度的变化（Vt-V0）与完成这一变化所用时间t的比值，表示为a=（Vt-V0）/t,因为，初速度V0=0，代入上式得到，,Vt=at,位移S有什么规律可循呢？,初速度为0的匀变速直线运动的V-t图像,t/s,V/(m/s),O,Vt,t,位移：S=(Vtt)/2,Vt=at,将式中的Vt用式中的“at”替代，得,S=at2/2,初速度为零的匀变速直线运动的位移与时间满足的关系,注：作为副板书进行规律推导。,V0=0的匀变速直线运动规律,速度与时间的关系：Vt=at位移与时间的关系：S=at2/2,如果要验证自由落体运动是匀变速直线运动，需要我们采集哪些数据呢？,方法一：采集数据：Vt、t,如果采集的数据满足Vt/t为一个定值，即a不变，则证明我们的猜想是对的！,有什么方法可以测量到任意时刻的速度Vt和时间t呢？,实验采集数据中遇到了难题：,1、物体的瞬时速度Vt无法直接测量,2、物体做自由落体运动的下落时间t很短，测量误差大,能不能通过我们直接测量的量来验证呢？,方法二：位移S与时间t,若物体做自由落体运动的位移S和时间t满足匀变速直线运动的规律：S/t2=定值，也可证得自由落体运动是匀变速直线运动！,S1/t2=1.9*10-3/(0.02)2=4.75(m/s2),S2/t2=7.7*10-3/(0.04)2=4.81(m/s2),S3/t2=17.3*10-3/(0.06)2=4.81(m/s2),S4/t2=30.7*10-3/(0.08)2=4.79(m/s2),S5/t2=48.0*10-3/(0.10)2=4.80(m/s2),同学们课后利用自己打的纸带上的数据分析一下，看是否能得到跟老师一样的结果！,在误差范围内,S/t2可视为定值，即a/2。,a约为9.60m/s2,S/t2=定值？,自由落体运动：是初速度为零的匀变速直线运动，其加速度是一个常量。是不是所有物体在同一地点做自由落体运动的加速度都一样呢？是！自由落体运动的加速度用g表示，称为重力加速度.g=9.8m/s2,方向竖直向下。,一般的计算中通常取：g=9.8m/s2；粗略计算时，取g=10m/s2,地球上不同位置的重力加速度一般是不同的：,自由落体运动的速度公式：,Vt=gt,自由落体运动的位移公式：,S=gt2,1,2,注意：这两个公式，只适用于初速度为零的自由落体运动过程。,二、自由落体运动的规律小结：,O,B,A,自由落体运动,不是自由落体运动,OA,OB,AB,VA,生活小物理：,测量反应时间：人从发现问题到采取相应的行动所用的时间称为反应时间，该时间越小，说明人的反应越灵敏。反应时间可用自由落体运动来测试。请一名同学用手捏住直尺顶端，你用一只手在直尺下方做好捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上对应的位置1。在没有任何提示的情况下，当你看到那位同学突然放开直尺时，你立即捏住直尺，记下此时手指所对应的位置2。通过位置1和位置2，计算出直尺的下落高度h。根据已有的数据，运用自由落体运动规律，计算你自己的反应时间t。,S=gt2/2，t=2S/g=2h/g,板书,一、猜想与验证猜想：V0=0，a不变验证：V0=0的匀变速直线运动规律：a=（Vt-Vo）/tVo=0S=at2/2,Vt=at,二、自由落体运动,Vo=0的匀变速直线运动,1、速度公式：Vt=g