第六讲 探究自由落体运动（鲁科版）.ppt

1、,第六讲 探究自由落体运动,飘落的树叶,滴下的雨水,树上掉落的果实,机舱里跳下的伞兵,下落运动,“落体运动”,一、 提出问题：,是果实掉落的快还是树叶掉落得快？,是重的物体掉落的快还是轻的物体掉落得快？,古希拉伟大的思想家、科学家、教育家 亚里士多德,物体越重，下落越快！,两千年前：,亚氏的观点对吗？,老亚，你的理论是错的！,伟大的意大利物理学家、天文学家 伽利略,几百年前：,伽利略的推理：,A球比B球重的多，按照亚氏的理论： B球落得就要比A球慢得多。,A,用铁条将 A球与B 球连接，连接体比原两球都要重，那么连接体的下落速度会比原A球更快。,但是，如用铁条将 A球与B 球连接，速度小的 B

2、球就会牵制速度大的 A球，从而使连接体的下落速度会比原A球更慢。,同一假设条件，通过合理推论，得出两个相互矛盾的结论。 推谬法,传说的比萨斜塔实验：,实验结果： A 球与B 球同时落地，连接体的 下落不比A球快，也不存在 B 球 牵制 A 球的事实。,地面,二、 实验与探究：,实验：硬币和展开的纸片同时从同一高度由 静止开始下落。结论：,实验：纸团和展开的纸片同时从同一高度由 静止开始下落。结论：,越重的物体落得越快。,一样重的物体，体积小的下落快。,实验：硬币和贴纸的硬币同时从同一高度由 静止开始下落。结论：,体积相同质量不同的物体，下落一样快。,我们也得出亚氏的理论是错误的。,一对矛盾：,

3、理论推导和实验证实都说明不是越重的物 体落得越快！,现实生活中的的却却看到果实比树叶下落 得快！,怎么解释呢？是不是有什么关键的因素我 们没有考虑到呢？,真相大白：,原来整个事情的元凶就是： 空 气 阻 力,就是说：如果没有空气阻力，同一高度静止 下落的一切物体，其下落情况都是一样的。,1、定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下 落的运动。,2、要点： 仅受重力，忽略空气阻力。 从静止开始，初速度等于0。,自由落体运动状态是一种理想的运动状态。,三、规律总结,实验: 用打点计时器研究自由落体运动,实验装置,数据处理,g =9.8m/s2或g =10m/s2,3、加速度,大小:,g,（重力加速度

4、）,纬度越高,方向: .,竖直向下,g 值越大,4、速度和位移公式,V=V0+at,匀变速直线运动,自由落体运动,g,g,g,V= gt,小结,物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动,一、定义:,二、特点：,只受重力,V0=0,三、性质：,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,四、加速度,(重力加速度),方向: .,竖直向下,大小:,g =9.8m/s2或g =10m/s2,纬度越高,g 值越大,例1、从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2求： （1）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下时刻起，在第1s内的位移、最后1s内 的位移； （3）落下一半时间的位移。,

5、由h=500m和运动时间，根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移。最后1s内的位移是下落总位移和前（n-1）s下落位移之差。,分析：,（1）由公式：h= gt2，得落地时间： （2）第1s内的位移：h1= gt12= 1012=5m 因为前9s内的位移为：h2= gt22= 1092=405m,解：,（3）落下一半时间即t=5s，其位移为：h5= 1052=125m,所以最后1s内的位移为：h10=h-h9=500m-405m=95m,另解；,h10=19h1=195=95m,同是，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比：,即h1:h10=1:19

6、,ht/2:ht=12:22=1:4,例2、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16， 求塔高。,分析：石子的下落可以近似看作自由落体运动，因此可以自由落体运动的规律来求解本问题,解法一：画出石子的运动草图。设石下落的总时间为t，塔高为H，则下落距离为塔高的9/16时经过时间（t-1），根据自由落体运动的位移公式：,解、两式得：t=4s H=80m,H = gt2,解法二：设石子落地前最后一秒的 初速度为V， 则落体瞬间的速度为V+g根据推论：Vt2-V02=2as 有：(V+g)2-V2 = 2g H (V+g)2 = 2gH 解、得：V=30m/s，H=80m,解

7、法三：画出物体做自由落体运动的图象，如图所示，三角形OMN的面积表面石子在前t-1秒内下降的高度。大三角形的面积表示塔高。根据面积比等于相似比的平方，应有：,得t=4s,再根据：H= gt2 得：H=80m。,比较以上三种解法，解法一利用了自由落体运动初速度为零的特点，比较简明，图象法也比较直观。,练习,1、甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是A、甲比乙先着地 B、甲比乙的加速度大 C、甲、乙同时着地 D、无法确定谁先差地,C,2、甲物体的质量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是A、两

8、物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大B、下落1s末，它们的速度相同C、各自下落1m时，它们的速度相同D、下落过程中甲的加速度比乙的加速度大,BC,3、从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 A、保持不变 B、不断增大,C 、不断减小 D、有时增大，有时减小,B,4、甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是A、落地时甲的速度是乙的1/2B、落地的时间甲是乙的2倍C、下落1s时甲的速度与乙的速度相同D、甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等,C,5、自由下落的物体在头ts内，头2ts内和头3ts内下落的高度之比是_； 在第1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是_。,1:4:9,