高中物理 自由落体运动制作课件 新人教版必修1

1、自由落体运动机舱里跳下的伞兵、机舱里跳下的伞兵、蹦极的人、跳水运动蹦极的人、跳水运动员从高台跳下，雨滴员从高台跳下，雨滴从天空落下等等从天空落下等等。物体下落的运动是一种常见的运动。物体下落的运动是一种常见的运动。不同的物体下落快慢相同吗？不同的物体下落快慢相同吗？ 是是果实果实掉落的快还是掉落的快还是树叶树叶掉落得快掉落得快 生活现象：生活现象：果实果实掉落掉落 问题：古希腊伟大的思想家、科学家、教育家古希腊伟大的思想家、科学家、教育家 亚里士多德亚里士多德两千年前：两千年前：实验一 用两张用两张相同重量、不同形状相同重量、不同形状的纸片，从的纸片，从相同的高度同时自由释放相同的高度同时自由

2、释放 现象： 反驳了亚里士多德的观点 理论理论:假设假设亚里士多德正确亚里士多德正确（重的物体下落得重的物体下落得快快）Vv?v矛盾？矛盾？结论结论2：如果把大石头和小石头捆在一起，独自下落慢的：如果把大石头和小石头捆在一起，独自下落慢的小石头就会拖慢独自下落快的大石头，最终其下落速度比小石头就会拖慢独自下落快的大石头，最终其下落速度比大石头慢。大石头慢。结论结论1：如果把大石头和小石头捆在一起，其重量一定比：如果把大石头和小石头捆在一起，其重量一定比其中任一石块大，其下落速度比任一石块快。其中任一石块大，其下落速度比任一石块快。为什么同一种观点会推导出两为什么同一种观点会推导出两个截然相反的

3、结论呢？个截然相反的结论呢？（说明了什么？）（说明了什么？） 伽利略的逻辑推理： 伽利略的猜测：与生活中的现象相符吗？与生活中的现象相符吗？假设此猜测是正确的，引起生活中假设此猜测是正确的，引起生活中重物下落的快是什么原因是什么重物下落的快是什么原因是什么怎样来验证这一猜测呢？怎样来验证这一猜测呢？ 在伽利略的时代，无法测定瞬时速度。在伽利略的时代，无法测定瞬时速度。他通过数学运算得出结论：如果物体的初速他通过数学运算得出结论：如果物体的初速度为度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，即，而且速度随时间的变化是均匀的，即vt，他通过的位移就与时间的二次方成正，他通过的位移就与时间的二次方成正比比

4、x t2牛顿管牛顿管抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影响的影响 注意：观察实验注意：观察实验 牛顿管牛顿管 视频实验视频实验 得得出结论出结论空气空气牛顿管实验牛顿管实验现象：现象： 。结论：结论： 。 在真空中下落快慢与物体的在真空中下落快慢与物体的重量无关重量无关在真空中同时落地在真空中同时落地实验二自由落体运动1 定义定义：物体物体 只在重力作用只在重力作用下下 从从 静止静止 开始下落的运动开始下落的运动2 两个关键点：两个关键点：只受重力只受重力V0=0注：注：如果空气阻力的如果空气阻力的作用比较小作用比较小，可以忽略可以忽略，物体的下落物体的下落也可以也可以近似看作近似看作自由

5、落体运动。自由落体运动。理想的运动理想的运动模型模型根据频闪照根据频闪照片记录的各片记录的各时刻小球位时刻小球位置，可直接置，可直接判定轨迹为判定轨迹为直线直线根据彩图在相根据彩图在相等的时间里通等的时间里通过的位移不断过的位移不断的增加，可知的增加，可知是一种加速运是一种加速运动动那这种下落运动到底是一种怎样的运那这种下落运动到底是一种怎样的运动呢？动呢？思考：如何探究物体的运动情况，如何探究物体的运动情况，进而测定运动物体的加速度进而测定运动物体的加速度 结合前面的知识实验器材： 打点计时器、交流电源、 纸带、重物、刻度尺、 铁架台、夹子用打点计时器测自由落体的加速度用打点计时器测自由落体

6、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实验装置实验装置注意事项：注意事项：1 两限位孔要在同一两限位孔要在同一竖直线上竖直线上2 打点前，重物要靠打点前，重物要靠近打点计时器近打点计时器3 先启动打点计时器，先启动打点计时器，再释放纸带再释放纸带 数据处理：根据前面的知识可以得出： (1) 自由落体运动运动做匀加速直线运动自由落体运动运动做匀加速直线运动 (2) 加速度加速度a=gX1X2X3X4X53 实质：实质： 自由落体运动是初速度自由落体运动是初速度 为零的匀加速直线运动为零的匀加速直线运动 例例1 1、一个物体做自由落体运动，速度、一个物体做自由落体运动，速度时间时间图

7、象正确的是（图象正确的是（ ） tv0Atv0Btv0CDtv0C4 加速度（重力加速度加速度（重力加速度g ）大小大小:g =9.8m/s2或或g =10m/s2方向方向: 竖直向下竖直向下实验表明：在同一地点，一切物体自由下实验表明：在同一地点，一切物体自由下 落的加速度都是相同的落的加速度都是相同的 一般取一般取 g = 9.8m/s2 , 粗略计算可以取粗略计算可以取 g =10m/s2 。随随纬度纬度升高，重力加速度升高，重力加速度增大增大例例2、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 正确的是（正确的是（ ）A、重的物体、重的物体g大大B、同一地点

8、，轻、重物体的、同一地点，轻、重物体的g值一样大值一样大C、g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D、g值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处B5 运动关系式运动关系式V=V0+atV - V0 =2aX2 22 2X=V0t+ at2 22 21 1匀变速直线运动匀变速直线运动自由落体运动自由落体运动gggV= gtV = 2gh2 2h= gt2 22 21 1Xh小结小结物体物体 只只在重力作用在重力作用下下 从从 静止静止 开开始下落的运动始下落的运动一、定义一、定义:三、实质：三、实质：自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为零零的的匀加速匀加速直线运动直线运动

9、四、加速度四、加速度(重力加速度重力加速度g)方向方向: .竖直向下竖直向下大小大小: g =9.8m/s2或或g =10m/s2纬度越高纬度越高 g 值越大值越大二、特点：二、特点：只受重力只受重力V0=0四、自由落体运动的运动关系式四、自由落体运动的运动关系式V= gtV = 2gh2 2h= gt2 22 21 1例例3、关于自由落体运动，下列说法正确的是（、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B、自由落体运动是初速度为零、加速度为、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的的 竖直向下的匀加速直线运动竖直向下

10、的匀加速直线运动C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动、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，、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时， 物体静止开始下落的运动可看作自由落体物体静止开始下落的运动可看作自由落体 运动运动BCD例例4、为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口、为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口自由下落，经过自由下落，经过2.5秒后听到石块击水的声音，估计井秒后听到石块击水的声音，估计井口到水面的距离口到水面的距离考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？偏大还是偏小？作业：作业：一个物体从楼顶下落，在到达一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后地面