第二章匀变速直线运动的研究

1、第二章 匀变速直线运动的研究第五节 自由落体运动即墨市第二中学 王元利【学习目标学习目标】1、记住物体做自由落体运动的条件；2、通过实验探究自由落体加速度的大小，建立重力加速度的概念，记住重力加速度的方向、在地球不同的地方g值大小不同。通常情况下g值取9.8m/s2；3、掌握自由落体运动的特点和规律。【重点难点重点难点】重点重点：1、物体自由下落的快慢和所受重力无关。 2、自由落体运动的特点和规律。难点难点：自由落体运动的加速度。实验实验1:1:粉笔和纸片同时从同一高度下落粉笔和纸片同时从同一高度下落, ,谁先着地谁先着地? ?原因原因: :空气阻力对落体运动快慢有影响空气阻力对落体运动快慢有

2、影响探究影响落体运动探究影响落体运动快慢因素快慢因素实验实验2:同样重量的纸团和纸片呢同样重量的纸团和纸片呢?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 空气阻力空气阻力 实验实验3: 牛顿管实验牛顿管实验在真空中同时落地在真空中同时落地现象现象: 。 结论结论: 。 在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中下落快慢与物体的重量无关【演示实验【演示实验】【结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落【结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢相同。的快慢相同。 如果实际问题中，如果实际问题中，空气阻力的作用比较小空气阻力的作用比较小，可以忽略，则，可以忽略，则物体的下落也可以近似看

3、作自由落体运动。物体的下落也可以近似看作自由落体运动。一、定义定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运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。动，叫做自由落体运动。 注意：自由落体运动是注意：自由落体运动是一种理想运动一种理想运动。二、条件：二、条件：自由落体运动具有怎样的运动规律自由落体运动具有怎样的运动规律？V0=0只受重力只受重力三、运动规律：三、运动规律： 自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动的匀加速直线运动g =9.8m/s2，四、自由落体加速度四、自由落体加速度大小大小:g（重力加速度）（重力加速度）方向方向: 竖直向下竖直向下注意：没

4、有特别说明，都按注意：没有特别说明，都按g =9.8m/s2进行计算进行计算 粗略计算时粗略计算时g 值可取值可取10m/s2赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2随纬度升高，重力加速度增大。莫斯科：g=9.816m/s2(3)性质性质：自由落体运动是初速度为零的匀加自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。速直线运动。4.速度和位移公式速度和位移公式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 = 2gX2 2X= gt2 22 21 1

5、地点纬度重力加速度赤道09.780广州23069.788武汉30339.794上海31129.794东京35439.798北京39569.801纽约40409.803莫斯科55459.816北极909.832结论：重力加速度随纬度增加而增大结论：重力加速度随纬度增加而增大标准值:g=9.80665m/S2重力加速度的数值实验实验4: 4: 用打点计时器研究自由落体运动用打点计时器研究自由落体运动实验装置实验装置打点计时器打点计时器纸带纸带夹子夹子重物重物v1v3v4v5v6v2vt例题例题6 6、屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第、屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5 5滴正欲滴正

6、欲滴下时，第滴下时，第1 1滴正好达到地面，而第滴正好达到地面，而第3 3滴与第滴与第2 2滴分别位于高为滴分别位于高为1m1m的窗户的上、下沿，如图所示。求：的窗户的上、下沿，如图所示。求：（1 1）此屋檐离地面多高？）此屋檐离地面多高？（2 2）滴水的时间间隔是多少？（）滴水的时间间隔是多少？（g g取取10m/s10m/s2 2）54321解：可以解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落下落，并将这一滴水的运动全过程分成，并将这一滴水的运动全过程分成4个相等个相等的时间间隔，如图中相邻的两滴水间的距离分的时间间隔，如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移，它们满别对应着各个相等时间间隔内的位移，它们满足比例关系：足比例关系：1：3：5：7.设相邻的水滴之间的设相邻的水滴之间的距离自上而下依次为距离自上而下依次为x ,3x ,5x ,7x ,则窗户高为则窗户高为5x ，依题意有，依题意有5x=1,则则x=0.2 m