高中物理第二章5自由落体运动课件新人教版必修1VIP

1、5自由落体运动1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。2.知道自由落体的加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方重力加速度的大小不同。3.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动的规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。一二三一、自由落体运动 一二三 课题研究小组进展自由落体运动实验时,用频闪连续拍照的方法获得的照片如下图,答复以下几个问题:质量相等的纸片和纸团 (1)从图中观察到的现象是怎样的?(2)请对你所观察到的现象进展解释。一二三提示: (1)质量相等的纸片和纸团同时释放,纸片比纸团下落得慢

2、。 (2)如图,质量相等的纸片和纸团,它们的重力相等。由于空气的阻力对纸片的影响较大,不能忽略,所以纸片下落加速度较小。如果把纸片揉成纸团,空气阻力对纸团的影响较小,纸团下落的加速度较大,所以质量相等的纸片和纸团同时放手后,纸片比纸团下落得慢。一二三二、自由落体加速度 一二三三、自由落体运动的规律1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0、加速度等于g的匀加速直线运动,匀变速直线运动的所有规律、公式均适用于自由落体运动。2.自由落体运动的公式:(1)速度公式:v=gt;(3)位移与速度关系式:v2=2gh。一二三设计一个实验,不用卷尺,你能估测出一幢10层楼的高度吗?提示:从楼顶释放一个

3、重物,记下重物下落的时间,根据自由落体运动的位移公式即可求得楼的高度。(切记注意平安)一二一、对自由落体运动的理解1.物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零;(2)除重力之外不受其他力的作用。2.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空气阻力,突出了 主要因素重力。在实际中,物体下落时由于受 空气阻力的作用,并不做自由落体运动,只有当空气 阻力远小于重力时,物体由静止下落才可看作自由 落体运动。如下图,从冰柱上滴落的水滴的运动 可看作自由落体运动;而空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。一二3.自由落体运动的实质自由落体运动是初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动,它只是匀

4、变速直线运动的特例。注意物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同,所以下落时的加速度一般不同。一二二、如何理解自由落体运动的加速度1.在同一地点,一切物体自由下落的加速度都一样,即物体自由下落时速度变化的快慢都一样。我们平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时的快慢不同,加速度也不同,那是因为它们受到的阻力不同的缘故。如果空气阻力的影响比较明显,与重力相比不能忽略的话,这个物体的运动就不能看作自由落体运动。2.自由落体加速度,也叫重力加速度,其方向总是竖直向下的,其大小与物体在地球上的位置有关,赤道上重力加速度最小,两极的最大;与离地的高度也有关,高度越大,

5、重力加速度越小。通常情况下不考虑高度和纬度的影响,在一般计算中,g取9.8 m/s2或g取10 m/s2。类型一类型二类型三类型四 【例题1】(多项选择)关于自由落体运动,以下说法正确的选项是 ()A.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g的竖直向下的匀加速直线运动C.物体只在重力作用下从静止开场的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,物体从静止开场自由下落的运动可视为自由落体运动点拨:自由落体运动的物体不仅只受重力,还必须满足v0=0的条件。类型一类型二类型三类型四解析:物体向下的运动可以加速、减速,也可以是匀速,所以选项A错误;

6、自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开场的运动,应选项C正确;它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,应选项B正确;如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体从静止开场自由下落的运动也可以看作自由落体运动,选项D正确。答案:BCD题后反思充分理解自由落体运动的定义、特征和性质,重力加速度的特点,排除日常生活经历的干扰,紧紧抓住概念的本质,是解决此类问题的关键。类型一类型二类型三类型四【例题2】 从离地面80 m的空中自由落下的一个小球,g取10 m/s2,求:(1)经过多长时间小球落到地面上;(2)自开场下落计时,在最后1 s内的位移;(3)下落一半高度时的速度。点拨:小球释放后做

7、自由落体运动,根据自由落体运动的规律,选择适宜的公式进展计算。类型一类型二类型三类型四答案:(1)4 s(2)35 m(3)28.28 m/s题后反思应用自由落体运动的规律时,应先确定研究对象,选定研究过程,明确物体的运动情况,结合自由落体运动规律进展求解。类型一类型二类型三类型四【例题3】 (1)如今,我们可以采取多种方法对落体运动进展研究,也可以利用多种手段对落体运动的加速度,即重力加速度进展测量,如DIS实验法、频闪照相法、滴水法、单摆法等。滴水法测重力加速度的过程是这样的,让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子而听到声音时后一滴恰好离开水龙头。测出听

8、到n次水击盘声的总时间为t,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差h,即可算出重力加速度,其计算公式为。了解了这个方法,你可以尝试在课余时间完成对本地重力加速度的测量。 类型一类型二类型三类型四(2)设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s,声速为340 m/s,那么()A.水龙头距人耳的距离至少为34 mB.水龙头距盘子的距离至少为34 mC.水龙头距人耳的距离至少为0.05 mD.水龙头距盘子的距离至少为0.05 m点拨:从自由落体运动的位移公式出发进展分析。类型一类型二类型三类型四解析:(1)听到n次水滴响声,那么一滴水滴从高为h处下落的时间为所以,水龙头距盘子的距离只要超过0.05 m就行。 类型一类型二类型三类型四【例题4】 跳伞运发动做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时翻开降落伞,伞张开后运发动就以14.3 m/s2的加速度