人教高一物理必修1课件第二章匀变速直线运动的研究第5节自由落体运动

1、第二章 匀变速直线运动的研究,第五节 自由落体运动,利用金太阳好教育云平台备课中心素材视频悬崖跳水和跳伞世界系列赛回顾 的内容，来展示自由落体运动的惊险刺激，导入新课。 物体的下落运动是日常生活中最为常见的现象，自由落体运动是匀变速直线运动的一个重要实例，通过对自由落体运动规律的研究，可以使学生加深对匀变速直线运动规律的理解。本节课的重点是自由落体运动概念、运动性质和运动规律 。本节课的难点是对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解 、探究自由落体运动性质的过程。对物体下落快慢与物体轻、重无关的理解，学生缺乏直观的认识，课件通过牛顿管实验和登月落体实验增加学生的直观认识。对自由落体条件和运动性质的

2、理解也是学生容易忽视的地方，专门安排了习题进行练习。运动规律的应用是重点练习的内容，课件也安排了较多的习题进行练习。 对于重点知识和典型题型，设计一个典例探究，典例探究后接一个练一练，以加深学生的理解。练一练可以根据时间自由安排。最后，再设计4-5个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。,1. 理解自由落体运动概念，了解自由落体运动的条件。 2. 认识自由落体加速度，知道它的大小和方向。 3. 掌握自由落体运动的规律 ，并能解决相关实际问题。 学习重点： 1. 自由落体加速度的大小和方向。 2. 自由落体运动的规律 ，并运用规律解决实际问题。 学习难点： 1. 自由落体运动的条件和

3、规律。 2. 应用自由落体运动的规律解决实际问题。,金太阳好教育云平台备课中心素材视频悬崖跳水与跳伞的内容，来展示自由落体运动的惊险刺激，导入新课。,2. 匀变速直线运动的几个推论,中间时刻与 中间位置：,(2) 相邻相等的时间的位移差为恒量: x = aT 2,(3) 初速度为 0 的匀加速直线运动 第 n 秒的位移比：1 : 3 : 5 : 7 前 n 秒的位移比： 1 : 4 : 9 : 16,复习,1. 匀变速直线运动的基本公式：,演示 1：让一个纸片与硬币同时、同一高度自由下落，看到哪 个物体下落得快？ 现象：硬币落得快。 结论：质量大的物体下落的快。 演示 2：让纸团（轻）与纸片（

4、重）从同一高度同时释放 ，看 哪个物体下落得快？ 现象： 纸团下落得快。 结论：质量小的物体下落快。,物体下落的快慢跟重力大小无关！,物体下落快慢由哪些因素决定？,如果没有空气阻力，一切物体下落的快慢是否相同？,牛顿管实验:,实验现象：,在没有空气阻力的作用下,羽毛和铁片下落一 样快。,实验结论：物体如果只受重力作用, 由静止下落 ,运动快 慢相同。,美国宇航员大卫斯哥特在月球上同时释放了一把锤子和一根羽毛， 他发现两者同时落地。,一、自由落体运动,1. 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。,(1) v0 = 0 ，是加速运动；,(2) 只受重力作用；,2. 特点

5、:,3. 如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看作自由落体运动。,(3) 轨迹是直线。,自由落体运动是什么性质的运动呢？,用打点计时器来研究自由落体运动,所以自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。,x2x1 = x3 x2 = x4 x3 = x5 x4 = aT 2,打点计时器,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的运动模型 。在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以当作自由落体运动来处理。 3. 自由落体运动的性

6、质：初速度为零的匀变速直线运动。,例1. 下列各种运动中，属于自由落体运动的是 ( ) A. 从竖直向上运行的气球上释放一个物体 B. 纸片由静止释放，在空气中下落 C. 小铁球在水中由静止下落 D. 小铁球在空气中由静止下落 E. 跳伞运动员在空中把伞打开后竖直向下的运动,D,1. 下列说法错误的是 ( ) A. 从静止开始下落的物体一定做自由落体运动 B. 若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快 C. 自由落体加速度的方向总是垂直向下 D. 满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动,ABCD,二、自由落体加速度,1. 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同 ，这个加

7、速度叫做自由落体加速度。也叫重力加速度 ，通常用 g 表示。,2. 方向：竖直向下,大小：通过多种方法用实验测定，在地球上的不同 地方 g 不同，但变化很小。在一般计算中 g 取 9.8 m/s2，近似取 10 m/s2 。,WWW.ZXXK.COM,海拔1367 m,不同地区重力加速度 g 值比较,对比可知，重力加速度 g 随着纬度的增加而增大，随着高度的增加而减小。, vt gt, h = gt2/2, vt 2 = 2gh,三、自由落体的运动规律,1. 速度与时间关系式 vt at,2. 位移与时间关系式 x = at2/2,3. 推论 1：vt 2 = 2as,推论 2：位移与平均速度

8、关系式,推论 3：中间时刻速度,推论 4：hgT 2,连续相等时间内的位移之比 h1 : h2 : h3 : : hn 1 : 3 : 5 : : (2n1),比如测一口井的深度，测楼房的高度等等。,自由落体运动的应用,1. 测高度,2. 测反应时间,解析：由图所示，如果将这 5 滴水的运动等效为一滴水的自由落体，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的 4 段，设时间间隔为 T，则这一滴水在 0 时刻，T s 末、2 T s末、3 T s末、4 T s 末所处的位置，分别对应图示第 5 滴水、第 4 滴水、第 3 滴水、第 2滴水、第 1 滴水所处的位置，据此可作出解答。,例2. 屋檐每隔一

9、定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第 1 滴刚好落到地面，而第 3 滴与第 2 滴分别位于高 1 m 的窗子的上、下沿，如图所示，问： (1) 此屋檐离地面多高？ (2) 滴水的时间间隔是多少？,解法一：用比例法求解。 (1)由于初速为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移比为 1 : 3 : 5 : 7 : : (2n1)，据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是 x0 : 3x0 : 5x0 : 7x0。显然，窗高为 5x0，即 5x01 m，得 x00.2m。屋檐总高 x x0 3x0 5x07x016x03.2m (2)由xgt2/2知，滴水时间间隔为 = 0

10、.2 s。,解法二：用平均速度求解。 (1)设滴水间隔为 T，则雨滴经过窗子过程中的平 均速度为 。 由 vtgt 知，雨滴下落 2.5T 时的速度为 vt 2.5gT。 由于 ，故有1m/ T2.5gT，解得 T 0.2 s (2 ) xg(4T)2/2 3.2 m,2. 2011 年 7 月 2 日下午 1 点半，在杭州滨江区的一住宅小区，一个 2 岁女童突然从 10 楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子。设每层搂高度是 3 .2 m，吴菊萍从她所在的地方冲到楼下所需要的时间 1.4 s，请你估计一下她要接住孩子，至多允许她有多长的反应时间？,解析：已知楼高 h = 3.

11、2 m9 = 28.8 m ，小孩下落所用时间 可根据 h = at2/2 求出：,至多允许她的反应时间是 2.4 s 1.4 s = 1.0 s,答案：1.0 s,1. 重量不同的物体，如果其做自由落体运动，其下落的快慢是相同的。,2. 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。,3. 在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。,4. 自由落体运动的规律：,1. 在没有空气的环境下，一小石块与一片羽毛从同一高度同时自由落下，则以下说法正确的是( ) A. 石块和羽毛一定同时落地 B. 羽毛下落的加速度比石块的加速度小 C. 石块比羽毛先落地 D. 羽毛落地的速度比石块落地的速度小,A,2. 下列说法不正确的是（ ） A. g 是标量，有大小无方向 B. 地面不同地方 g 不同，但相差不大 C. 在同一地点，一切物体的自由落体加速度一样 D. 在地面同一地方，高度越高，g 越小,A,3. 从电视塔顶自由下落的物体，在到达地面前 1 s内