《自由落体运动》课件人教版44

第五节自由落体运动教学目的

1、知道物体做自由落体运动的条件。

2、通过实验探究自由落体运动加速度的大小。

3、建立重力加速度的概念，知道重力加速度的大小、方向的特点。

4、掌握自由落体运动的规律。教学重点

自由落体运动的定义和规律。第五节自由落体运动教学目的

1、知道物体做自由落体运动的条1引入：物体下落的运动是日常生活中最常见的一种运动，如：雨滴的下落，粉笔的下落。问题：不同的物体下落的快慢一样吗？物体下落快慢与哪些因素有关？视频一视频二牛顿管结论：在没有空气阻力时，各种物体下落的运动都一样，下落的快慢与物体的质量、形状、密度均无关。引入：物体下落的运动是日常生活中最常见的一种运动，如：雨滴的2一、自由落体运动1、自由落体运动的定义：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。2、物体做自由落体运动的条件：(1)初速度为零。(2)只受重力作用、不计空气阻力。3、自由落体运动的性质：

物体下落的运动是一种什么性质的运动？自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动一、自由落体运动3例题1：如图，是用频闪照相机拍摄小球自由下落的频闪照片，照相机每隔0.04s拍照一次，图中标出的数据（单位mm）为小球下落过程中到释放点0的距离。⑴判断小球的做什么运动。⑵用逐差法求小球的加速度。例题1：如图，是用频闪照相机拍摄小球自由下落的频闪照片，照相4二、自由落体运动的加速度

1、定义：物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度，它是由于物体所受重力产生，故又叫重力加速度。符号：g高中阶段可用如图所示的装置可测出自由下落的加速度二、自由落体运动的加速度

1、定义：物体做自由落体运动时的加52、重力加速度的特点：⑴重力加速度的方向：竖直向下。或垂直水平面向下。竖直方向：用细绳悬挂重物，当重物静止不动时，绳子所处的方向叫竖直方向。水平面：相对地面静止的水（或液体）的表面。⑵重力加速度的大小：同一地点重力加速度大小都相同；不同地方重力加速度大小不同。同一地方：地方的范围半径远小于地球的半径：⑶重力加速度随纬度的增加而增大；随高度的增加而减小。解析原因2、重力加速度的特点：6地点纬度（北纬）g值（m/s2）赤道009.780广州23006`9.788武汉30033`9.794上海31012`9.794东京35043`9.798北京39056`9.801纽约40040`9.803莫斯科55045`9.816北极9009.832注：地球表面的平均重力加速度：g=9.8m/s2。以后题目未作特别说明时，g均取9.8m/s2。有时为计算方便g常取10m/s2地点纬度（北纬）g值（m/s2）赤道009.780广州7三、自由落体运动的规律1、基本公式：取向下为正方向，v0=0，a=g（已知量）

v＝gth＝gt2/2v2＝2gh说明：自由落体运动中，只有三个未知量(v,t,h)，两个独立方程，故只须已知其中任一量就可求出其余两个物理量。三、自由落体运动的规律82、应用：⑴测反应时间：反应时间：反应时间是指人外界获得信息，到运动器官开始执行动作所需的时间。反应时间的测定：如图：反应时间的计算：⑵测井的深度：请同学们思考如何利用自由落体运动测井的深度？2、应用：9解：⑴设小球最后一秒的初速度为v0.则：h=v0t+gt2/2，t=1s。v0=h﹣g/2故小球落地时的速度：v=v0+gt=h+g/2⑵小球下落前离地面的高度：H=V2/2g=(2h+g)2/8g例题2：一小球从高处自由下落，已知该小球落地前最后一秒内下落的高度为h.求：

⑴小球落地时的速度。

⑵小球下落前离地面的高度。解：⑴设小球最后一秒的初速度为v0.则：h=v0t+gt210例题3：有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而曝光时间是固定的。为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由下落。拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子在运动，它在照片上留下一条模糊的径迹。已知石子从地面上方2.5m高处下落，每块砖的厚度为6cm。试估算该照相机的曝光时间。径迹的上端离地面8块半砖，约0.5m，石子下落2m。下端离地面6块半砖，约0.4m，石子下落2.1m。例题3：有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的11例题4：如图所示，铁链长L1=0.8m，铁管长L2=1.0m，剪断悬挂铁链的细绳后，铁链自由下落恰能穿过铁管。已知铁链穿过铁管所用的时间为0.2s，求铁链的下端与铁管上端间的距离。（g=10m/s2)解：设铁链的下端与铁管上端间的距离为d,则：例题4：如图所示，铁链长L1=0.8m，铁管长L2=1.0m12解：⑴设第5滴与第4滴间的距离为x0，则由等分规律有：x34=3x0；x23=5x0；x21=7x0，由题意有：x23=5x0。x0=0.2m。故屋檐离地面的高度：h=x0+3X0+5X0+7X0=16x0=3.2m⑵由：h=gt2/2得：t=0.8s例题5：屋檐下每隔一定的时间滴下一滴水，当第五滴正欲落下时，第一滴刚好到达地面，而第三滴与第二滴分别位于高1m的窗子的上、下檐，如图所示。求：

⑴此屋檐离地面多高。

⑵滴水的时间间隔。(g=10m/s2)解：⑴设第5滴与第4滴间的距离为x0，则由等分规律有：x3413例题6：用滴水法可测定重力加速度，做法是：在自来水龙头下面固定金属盘,使水一滴一滴地落到盘上。

调节水龙头与盘的高度，当听到水滴落在盘上的声音的同时，刚好有一水滴离开龙头，且水龙头和盘之间还有一水滴。先用刻度尺量出水龙头口离盘的高度h。再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的声音时，开启秒表计时，并数“1”，以后听到的滴水声，依次数“2,3.....”一直数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数为t。试写出计算重力加速度g的表达式。例题6：用滴水法可测定重力加速度，做法是：在自来水龙头下面固14例题7：取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．将金属圆盘系在线的下端，第1个垫圈放在金属圆盘上，隔12cm再系第2个垫圈2，以后各垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm，如图所示。人站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，金属盘紧贴地面。松手后开始计时，则第2、3、4、5个垫圈：(

)A．落到垫圈1上的时间间隔越来越大B．落到垫圈1上的时间间隔相等C、依次落到垫圈1上的速率关系：D、依次落到垫圈1上时间关系：B

例题7：取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘．将15四、伽利略对自由落体运动的研究1、学生课外阅读2、阅读思考：⑴亚里士多德对落体运动有怎样的认识？为什么错误的认识绵延两千多年？⑵伽利略是如何得出自由落体运动的规律的？有哪些方法和手段？逻辑推理、猜想和假设、建立概念、实验验证。⑶伽利略是通过怎样的实验来验证自由落体运动运动的规律？⑷为什么要在斜面上做实验？为什么斜面上物体的运动规律和自由下落的规律相同？四、伽利略对自由落体运动的研究16BD例题8：伽利略在研究自由落体运动时，主要遇到两个问题：①无精确的计时仪器；②无测瞬时速度的工具。关于伽利略解决上述问题的方法，下列说法正确的有：（）A、利用x∝t2替代v∝t解决问题①。B、利用x∝t2替代v∝t解决问题②C、利用x∝t

替代v∝t解决问题②D、利用斜面上小球的运动代替自由落体运动解决了问题①。BD例题8：伽利略在研究自由落体运动时，主要遇到两个问题：①17例题9：伽利略认为速度均匀有两种：一种是速度随时间均匀变化，即v与t成正比；另一种是速度随位移均匀变化，即v与x成正比。关于上述两种变化，下列说法正确的有：（）A、若v与t成正比。则相同的位移内，速度的增加越来越多。B、若v与t成正比。则相同的位移内，速度的增加越来越少。C、若v与x成正比。则相同的时间内，速度的增加越来越多。D、若v与x成正比。则相同的时间内，速度的增加越来越少。BC例题9：伽利略认为速度均匀有两种：一种是速度随时间均匀变化，18

每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中