第二章第五节 自由落体运动 课件(人教必修一)

1、栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动第五节自由落体运动栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究学习目标：学习目标：1.知道自由落体运动的实质、特点，知道自由落体运动的实质、特点，掌握自由落体运动的规律，并能利用规律解决一掌握自由落体运动的规律，并能利用规律解决一些实际问题些实际问题2知道自由落体运动的加速度知道自由落体运动的加速度,知道它的方向，知道它的方向，知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同知道在地球的不同地方，重力加速度大小不同重点难点：自由落体运动的特点、规律及其应用重点难点：自由落体运动的特点、规律及其

2、应用.栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究新知初探自主学习新知初探自主学习一、自由落体运动一、自由落体运动自主探究自主探究(1)在空气中，金属片和羽毛同时由静止开始在空气中，金属片和羽毛同时由静止开始下落，下落，_下落的快，原因是空气阻力下落的快，原因是空气阻力对它的影响比较对它的影响比较_；在真空中，金属片和；在真空中，金属片和羽毛下落的快慢羽毛下落的快慢_金属片金属片小小相同相同栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究(2)如图如图251是用打点计时器研究自由落体是用打点计时器研究自由落体运动的规律时画出的运动的规律时画出的vt图

3、象图象由图象判定自由落体运动是初速度为由图象判定自由落体运动是初速度为_的的_直线运动，加速度大小为直线运动，加速度大小为_m/s2，方，方向为向为_图图2510匀加速匀加速9.8竖直向下竖直向下栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究成功发现成功发现( (1) )定义：物体只在定义：物体只在_作用下从作用下从_开始开始下落的运动下落的运动.( (2) )性质：初速度为性质：初速度为_的的_直线运动，加直线运动，加速度方向速度方向_.重力重力静止静止0匀加速匀加速竖直向下竖直向下栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究二、自由落体加速度二

4、、自由落体加速度(重力加速度重力加速度)自主探究自主探究(1)使用不同的物体做实验，在同一地点使用不同的物体做实验，在同一地点,测出测出的加速度的加速度_，说明自由落体加速度与物体，说明自由落体加速度与物体_关；在不同地点，测出的加速度关；在不同地点，测出的加速度_,说明说明自由落体加速度与地理位置有关自由落体加速度与地理位置有关(2)从课本第从课本第44页中的表格可以看出：自由落页中的表格可以看出：自由落体加速度随纬度的增大而体加速度随纬度的增大而_相同相同无无不同不同增大增大栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究成功发现成功发现( (1) )一般的计算中，取一

5、般的计算中，取g_，在粗，在粗略的计算中，取略的计算中，取g_.( (2) )同一地点同一地点g相同，不同地点相同，不同地点g不同；赤道上不同；赤道上的的g最最_，北极上的，北极上的g最最_.9.8 m/s210 m/s2小小大大栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究三、自由落体运动公式三、自由落体运动公式写出自由落体运动公式：写出自由落体运动公式：(v00，ag，h表示下落的位移表示下落的位移)(1)速度公式：速度公式：_(2)位移公式：位移公式：_(3)速度位移公式：速度位移公式：_vgtv22gh栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动

6、的研究要点探究讲练互动要点探究讲练互动要点要点1对自由落体运动的理解对自由落体运动的理解1物体做自由落体运动的条件物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零；初速度为零；(2)除重力之外不受其他力的作用除重力之外不受其他力的作用栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究2自由落体运动是一种理想化模型自由落体运动是一种理想化模型这种模型忽略了次要因素这种模型忽略了次要因素空气阻力，突出空气阻力，突出了主要因素了主要因素重力在实际运动中，物体下重力在实际运动中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重

7、力时，物体由运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动中羽毛的下落不能看做自由落体运动栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究3自由落体运动的实质自由落体运动的实质自由落体运动是初速度自由落体运动是初速度v00，加速度，加速度ag的的匀加速直线运动它只是匀变速直线运动的匀加速直线运动它只是匀变速直线运动的特例特例4自由落体加速度自由落体加速度重力加速度重力加速度(1)产生原因：由

8、于地球上的物体受到地球的产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的吸引力而产生的栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究(2)大小：与物体质量无关，与地球上的位置及大小：与物体质量无关，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最小，在两极处重力加速度最大,但差别很小但差别很小在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加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，可认为重力加速速度

9、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，可以取度的大小不变在一般的计算中，可以取g9.8 m/s2或或g10 m/s2.(3)方向：竖直向下由于地球是一个球体，所方向：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以各处的重力加速度的方向是不同的栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究 关于自由落体运动，以下说法正确的关于自由落体运动，以下说法正确的是是()A质量大的物体自由下落时下落的快质量大的物体自由下落时下落的快B从水平飞行的飞机上释放的物体做自由落从水平飞行的飞机上释放的物体做自由落体运动体运动C雨滴下落的过程是自由落

10、体运动雨滴下落的过程是自由落体运动D从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动似看成自由落体运动例例1栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究【精讲精析精讲精析】任何物体做自由落体运动下任何物体做自由落体运动下落的一样快，落的一样快，A错；飞机上释放的物体不是错；飞机上释放的物体不是沿竖直方向下落，沿竖直方向下落，B错；雨滴下落过程中，错；雨滴下落过程中，所受空气阻力不能忽略，所受空气阻力不能忽略，C错；水龙头上滴错；水龙头上滴落的水滴受到的空气阻力可忽略，落的水滴受到的空气阻力可忽略，D正确正确【答案答案】D【名师点

11、睛名师点睛】自由落体运动是人们由地面自由落体运动是人们由地面上自由下落的物体抽象出来的一种理想化模上自由下落的物体抽象出来的一种理想化模型它忽略了空气阻力的影响，是一种初速型它忽略了空气阻力的影响，是一种初速度为零的匀加速直线运动度为零的匀加速直线运动栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究1关于自由落体运动的加速度关于自由落体运动的加速度g，下列说法，下列说法中正确的是中正确的是()A重的物体重的物体g值大值大B同一地点，轻、重物体的同一地点，轻、重物体的g值一样大值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于北极处值在赤道处大

12、于北极处解析：选解析：选B.g值与物体轻重无关，故值与物体轻重无关，故A错错B对；对；g值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，故于北极处，故C、D错错栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究要点要点2自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用自由落体运动是初速度为零的匀加速直线自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动结合匀变速直线运动的规律，可得出运动结合匀变速直线运动的规律，可得出自由落体运动规律如下表自由落体运动规律如下表.栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究特别提醒：特别提醒：h

13、表示物体下落的距离，并不是距表示物体下落的距离，并不是距地面的高度地面的高度栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究 一物体从高为一物体从高为h处自由下落，经过最处自由下落，经过最后后196 m所用的时间是所用的时间是4 s，若空气阻力可忽略，若空气阻力可忽略不计，求物体下落的总时间不计，求物体下落的总时间t和下落的高度和下落的高度h.【思路分析思路分析】解答本题的关键是根据题意解答本题的关键是根据题意正确地选择运动学公式正确地选择运动学公式例例2栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变

14、速直线运动的研究栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究【答案答案】7 s240.1 m栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究2把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上，放把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上，放开后让铁链做自由落体运动，已知铁链通开后让铁链做自由落体运动，已知铁链通过悬点下过悬点下3.2 m处的一点历时处的一点历时0.5 s，求铁链，求铁链的长度的长度(g取取10 m/s2)栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究答案：答案：2.75 m栏

15、目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究热点示例创新拓展热点示例创新拓展测量重力加速度的方法测量重力加速度的方法 1打点计时器法打点计时器法图图252栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究3滴水法滴水法如图如图253所示，让水滴自水龙头滴下，在所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴的滴下，并调节到使第一滴水碰到一滴一滴的滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下盘的瞬间，第二

16、滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去落，并且能依次持续下去图图253栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究经典案例经典案例1用滴水法可以测定重力加速度用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水水龙头下面固定一的值，方法是：在自来水水龙头下面固定一块挡板块挡板A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图上，如图254所示，仔细调节水龙头，所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚

17、好开始下落声音的同时，下一个水滴刚好开始下落图图254栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究首先量出水龙头口离挡板的高度首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3”，一直数到，一直数到“n”时，按下秒表按钮时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为停止计时，读出秒表的示数为t.(1)写出用上述测量计算重力加速度写出用上述测量计算重

18、力加速度g的表达的表达式：式：g_；栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究(2)为了减小误差，改变为了减小误差，改变h的数值，测出多组的数值，测出多组数据，记录在表格中数据，记录在表格中(表中表中T是水滴从水龙头是水滴从水龙头口到口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的板所用的时间，即水滴在空中运动的时间时间)，请在图，请在图255所示的坐标纸上作出所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：的值：g_(保留两位有效数字保留两位有效数字).栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究次数次数高度高度h/cm空中运动时间空中运动时间T/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.00 0.30650.120.32栏目栏目导引导引第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的