自作《自由落体运动》课件

1、长治七中长治七中 张福兰张福兰2015.1铁球铁球塑料卡塑料卡纸片纸片铁球下落最快，纸片下铁球下落最快，纸片下落得最慢，塑料卡下落落得最慢，塑料卡下落速度介于两者之间。速度介于两者之间。从实验现象得知，重的从实验现象得知，重的物体下落的快。物体下落的快。铁球最重，纸片最轻，塑料卡介于两者之间情景情景演示演示：提出问题提出问题：古希腊最伟大的科学家古希腊最伟大的科学家亚里士多德亚里士多德轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。下落得慢。伟大的意大利物理学家、天文学家伟大的意大利物理学家、天文学家 伽利略伽利略老亚，你这种观点是错的

2、！？轻重不同的物轻重不同的物体，轻的物体体，轻的物体先落地。先落地。轻重相同的物体，轻重相同的物体，并不是同时落地。并不是同时落地。重的物体不一定下落得快，这说明：重的物体不一定下落得快，这说明：物体下物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。落的快慢不是由它们的轻重决定的。塑料卡塑料卡纸团纸团纸团纸团纸片纸片 实验与探究实验与探究：54m时间时间:1616世纪末世纪末地点地点:意大利意大利比萨城比萨城比比萨萨斜斜塔塔实实验验不同的物体下落快慢是一样的。不同的物体下落快慢是一样的。牛顿管模拟实验牛顿管模拟实验阿波罗登月实验阿波罗登月实验 1971年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同

3、时年美国宇航员斯科特在月球表面上让一把锤子、一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面上。下落，观察到它们同时落到月球表面上。结论结论:不同的物体如只受重力不同的物体如只受重力,从静止下落从静止下落,运动快慢相同运动快慢相同. 物体下落快慢不是由轻物体下落快慢不是由轻重来决定的，是由于空重来决定的，是由于空气阻力的影响原因气阻力的影响原因一、自由落体运动一、自由落体运动 2 2、条件：、条件：（1 1）从静止开始下落（即初速度为零）从静止开始下落（即初速度为零）（2 2）只受重力作用（或空气阻力同重力相）只受重力作用（或空气阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看作比很小，可忽略不计，

4、物体下落也可看作自由落体运动）自由落体运动） 1 1、定义：物体只在重力作用下从静止开、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。始下落的运动，叫做自由落体运动。探究：自由落体运动具有怎样探究：自由落体运动具有怎样的运动性质？的运动性质？问题：问题：（1）用什么方法确定自由落体运动是不）用什么方法确定自由落体运动是不是匀加速直线运动？如果是，怎样计算是匀加速直线运动？如果是，怎样计算自由落体运动的加速度？自由落体运动的加速度？（2）设计一个相关的实验方案（或实验）设计一个相关的实验方案（或实验过程）来验证你的猜想？（即如何测量过程）来验证你的猜想？（即如何测量下落物体的加

5、速度？）下落物体的加速度？）打点计时器打点计时器纸带纸带夹子夹子重物重物方案：方案：用打点计时器研究自由落体运动的性质用打点计时器研究自由落体运动的性质实验装置实验装置数据处理数据处理实验强调：实验强调：（1 1）计时器呈竖直方向固定在铁架台上；）计时器呈竖直方向固定在铁架台上；（2 2）用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下方；）用手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下方；（3 3）先接通电源再松开纸带；）先接通电源再松开纸带；（4 4）实验前，设计好实验记录的表格；）实验前，设计好实验记录的表格；（5 5）通过纸带数据的处理，分析是否为匀加速直线运动？求）通过纸带数据的处理，分析是否为匀加速

6、直线运动？求出加速度大小。出加速度大小。A( )B( )C( )D( )E( )F( )SSSSS若若S S-S -S =S =S-S -S=S=S-S=S-S=S- -S=S=S S在实验误差范围内是定值，就可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。以说明此运动为匀加速运动。初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动取取点点ABCDEF 连续相等时间内连续相等时间内的位移（的位移（cm)S =S =S =S=S=连续相等时间内连续相等时间内的位移差（的位移差（cm)S-S= S-S=S-S=规律规律S-S=实验数据处理及结论实验数据处理及结论a=9.8m/s9.8m/

7、s2 2( (自由落体加速度自由落体加速度) )赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2自由落体加速度自由落体加速度重力加速度重力加速度g 1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示。表示。 2.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下不同的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下g 取取9.8m/s2 ，粗略计算时，粗略计算时g 取取10m

8、/s2 .（初中学过的常数（初中学过的常数g =9.8N/，实质上是这里的重力加速度），实质上是这里的重力加速度） 3.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。方向相同。 随纬度升高重力加速度增大自由落体运动自由落体运动产生的条件产生的条件只受重力作用只受重力作用从静止开始从静止开始运动的特征运动的特征初速度为零初速度为零竖直下落竖直下落匀加速运动匀加速运动 初速度为零匀加速直线运动初速度为零匀加速直线运动实质实质总结认识总结认识：自由落体运动的规律：自由落体运动的规律： 匀变速直线运动 自由落体运动 速度公式 位移公式位移速度

9、关系atVVt0aSVVt22022210attVSgtVt221gth ghVt22V0=0 a=g S=h Hgt2/2 自由落体运动的应用（自由落体运动的应用（1）测高度测高度测速度测速度gtVt测反应测反应时间时间操作：操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程中手不能上下移动。中手不能上下移动。读数：读数：直尺下落的距离，即后者

10、所捏处的刻度值。直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。处理：处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。根据位移公式可计算出直尺下落的时间。221gth ght2原理原理: 人的反应时间等于直尺下落的时间人的反应时间等于直尺下落的时间自由落体运动的应用（自由落体运动的应用（2）0.15s0.10s0.05s010181614128642200 00.20s反应时间测量尺上时间刻度均匀反应时间测量尺上时间刻度均匀吗？为什么？吗？为什么？时间跟位移的平方根成正比时间跟位移的平方根成正比研究性学习小课题研究性学习小课题 同学们利用同学们利用“反应时间测量尺反应时间测量尺”跟踪检测不同人群的反应时间（性

11、别、跟踪检测不同人群的反应时间（性别、年龄、职业等），一天内不同时段内年龄、职业等），一天内不同时段内的反应时间（早上、中午、晚上）。的反应时间（早上、中午、晚上）。研究采集到的数据，总结出反应时间研究采集到的数据，总结出反应时间跟哪些因素有关？跟哪些因素有关？221gth ght2 反应时间测量尺的制作反应时间测量尺的制作例题例题:左侧这则简报左侧这则简报(1991年年5月月11日日北京晚北京晚报报),报道了一位青年奋勇接住一个从报道了一位青年奋勇接住一个从15层层高楼窗口跌出的孩子的动人事迹高楼窗口跌出的孩子的动人事迹.设每层的高设每层的高度是度是3m,这位青年从他所在的地方冲到楼下这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是需要的时间是1.3s,请你估算一下请你估算一下,他要接住孩他要接住孩子子,至多允许他有多长的反应时间至多允许他有多长的反应时间.接住孩子接住孩子时速度有多大？时速度有多大？孩子自由落地时间孩子自由落地时