《自由落体运动》课件

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1、 2.5自由落体运动自由落体运动三维目标三维目标1.1.知识与技能：知识与技能：（1 1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理）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。的匀加速直线运动。（2 2）知道自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上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，重力加速度大小不同的不同地方，重力加速度大小不同 （3 3）能利用匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，）能利用匀变速直线运动的规律推出自由落体运

2、动规律，并能运用自由落体规律解决实际问题。并能运用自由落体规律解决实际问题。2.2.过程与方法：过程与方法：通过观察、实验、探究，培养自己通过观察、实验、探究，培养自己建立理想模型，从而得出建立理想模型，从而得出物理规律的方法；并提高分析、推理等能力物理规律的方法；并提高分析、推理等能力3.3.情感态度价值观：情感态度价值观：（1 1）通过实验和亲身探究，积极参与课堂活动，以一种愉悦）通过实验和亲身探究，积极参与课堂活动，以一种愉悦的心情参与课堂学习。的心情参与课堂学习。（2 2）通过学习使我们认识高空坠物的严重危害，树立良好的）通过学习使我们认识高空坠物的严重危害，树立良好的公德意识。公德意

3、识。物体下落的运动是一种常见的运动。雨滴的下落雨滴的下落苹果的下落苹果的下落伞兵的下落伞兵的下落世界古代史上最伟大的哲学家、科学家世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。被称为百科全书式的学者和教育家。被称为百科全书式的学者回顾历史回顾历史 亚里士多德亚里士多德他思考他思考:物体下落快慢由物体轻重决定物体下落快慢由物体轻重决定他的研究方法：观察他的研究方法：观察思考思考（直觉直觉）他的结论他的结论：物体越：物体越重重 下落越下落越快快提出猜想提出猜想 理论推导或实验理论推导或实验 得出结论得出结论科学研究方法科学研究方法：探究实验一探究实验一一张纸片、一个硬币，从一张纸片、一个硬币，从同一

4、高度下落同一高度下落探究实验二探究实验二两张一样的纸，一张卷成两张一样的纸，一张卷成团，从同一高度下落团，从同一高度下落探究实验三探究实验三两张纸叠在一起，第三张两张纸叠在一起，第三张卷成团，从同一高度下落卷成团，从同一高度下落 实验结果与亚里士多德的论断相矛盾实验结果与亚里士多德的论断相矛盾探究实验四：毛钱管实验探究实验四：毛钱管实验逐渐抽气，就减小了逐渐抽气，就减小了 的影响的影响空气阻力空气阻力在真空中下落快慢与在真空中下落快慢与物体的重量无关物体的重量无关现象现象1、管内充有空气管内充有空气,重的物体比轻的重的物体比轻的物体下落的快物体下落的快现象现象2、管内空气抽空管内空气抽空,轻重

5、物体下落一轻重物体下落一样快样快 1971 1971年，阿波罗飞船登上年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。同时落到月球表面。轻重轻重不同不同的物体下落的物体下落一样快一样快阿波罗登月实验阿波罗登月实验结论结论1：忽略空气阻力忽略空气阻力，轻重不同的物体下落快慢，轻重不同的物体下落快慢是是 的。的。结论结论2：影响物体下落快慢的因素是影响物体下落快慢的因素是 。空气阻力空气阻力相同相同1.定

6、义：物体定义：物体 只在重力作用只在重力作用下下 从从 静止静止 开始下落的运动。开始下落的运动。一、自由落体运动2.特点特点：v v0 0=0=0只受重力只受重力轨迹：直线轨迹：直线4.如果空气阻力与重力比较相差很大，可以忽略，如果空气阻力与重力比较相差很大，可以忽略，物体的落下也可以近似看作自由落体运动。物体的落下也可以近似看作自由落体运动。3.由落体运动加速度方向竖直向下由落体运动加速度方向竖直向下羽毛和苹果的自由下落闪光照片羽毛和苹果的自由下落闪光照片二、利用光电计时器探究自由落体运动二、利用光电计时器探究自由落体运动计数点01234位置(cm)位移(cm)x(cm)时间T 加速度x0

7、9.7029.1558.3997.379.7019.4529.2438.989.759.799.749.76 cm0.1 s9.76m/s2三个数基本相等，可认为x 是恒量赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2随纬度升高，重力加速度增大随纬度升高，重力加速度增大。莫斯科：g=9.816m/s2观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？地球上不同地方重力加速度的值大小一不同地球上不同地方重力加速度的值大小一不同;一般随着纬度的增大一般随着纬度的增大而增大，赤道处重力加速度而增大，赤

8、道处重力加速度g值较小，两极值较小，两极g值较大值较大;重力加速度还随高度变化重力加速度还随高度变化重力加速度的重力加速度的标准值标准值:g=9.806m:g=9.806m/s s2 2在粗略的计算中可以取在粗略的计算中可以取g=g=10m/s2二、自由落体运动基本公式212hgt0VVat201x=V2tat匀变速直线运动匀变速直线运动V=0 a=gx=h自由落体运动自由落体运动2202VVaxVgt22Vgh知识小结：物体物体只只在在重力重力作用下从作用下从静止开始静止开始下落的运动。下落的运动。初速度为零的匀加速直线运动。初速度为零的匀加速直线运动。一、自由落体运动一、自由落体运动定义：

9、定义：运动性质：运动性质：竖直向下竖直向下二、自由落体加速度自由落体加速度一般一般g g可取可取9.8m/s9.8m/s2 2或或10m/s10m/s2 2大小：大小：方向：方向：三、自由落体运动规律：三、自由落体运动规律：vgtghv22212xgt同步跟综训练同步跟综训练1 1、关于自由落体运动，下列说法正确的是、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B B、自由落体运动是初速度为零、加速度为、自由落体运动是初速度为零、加速度为g g的的 竖直向下的匀加速直线运动竖直向下的匀加速直线运动C C、物体只在重力作

10、用下从静止开始下落的运动、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 叫自由落体运动叫自由落体运动D D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动答案答案 BCD同步跟综训练同步跟综训练2 2、关于自由落体运动的加速度、关于自由落体运动的加速度g g，下列说法，下列说法正确的是（正确的是（）A A、重的物体、重的物体g g大大B B、同一地点，轻、重物体的、同一地点，轻、重物体的g g值一样大值一样大C C、g g值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大D D、g

11、g值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处答案答案 B同步跟综训练同步跟综训练3关于重力加速度下面四种说法正确的是（关于重力加速度下面四种说法正确的是（）A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B.重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢 D轻、重物体的重力加速度不同轻、重物体的重力加速度不同答案答案 C测反应测反应时间时间操作：操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指

12、呈捏的姿势，在直尺直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程中手不能上下移动。中手不能上下移动。读数读数：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。处理处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。221gth ght2原理原理:人的反应时间等于直尺下落的时间人的反应时间等于直尺下落的时间同步跟综训练同步跟综训练4.通过照片估算照相机的曝光时间通过照片估算照相机的曝光时间从某

13、砖墙前的高处使一个石子自从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置，拍摄到的石子位置 A 距石子起落距石子起落点的竖直距离约点的竖直距离约 2 m。怎样估算这。怎样估算这个照相机的曝光时间？个照相机的曝光时间？同步跟综训练同步跟综训练5.1.从某一高度相隔从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（空气阻

14、力，它们在空中任一时刻（）A.甲乙两球距离始终保持不变，甲乙两球速度之差保持不变甲乙两球距离始终保持不变，甲乙两球速度之差保持不变B甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差也越来越大甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差也越来越大C甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差保持不变甲乙两球距离越来越大，甲乙两球速度之差保持不变D甲乙两球距离越来越小，甲乙两球速度之差也越来越小甲乙两球距离越来越小，甲乙两球速度之差也越来越小当堂训练题当堂训练题答案答案 C答案答案 ABD当堂训练题当堂训练题2某物体做自由落体运动，则（某物体做自由落体运动，则（）A.第第2s的平均速度为的平均速度为15m/sB.第第7

15、s的位移为的位移为65mC.后一秒的位移总比前一秒的位移多后一秒的位移总比前一秒的位移多5mD.前一秒的平均速度总比后一秒的平均速度小前一秒的平均速度总比后一秒的平均速度小10ms答案答案 BD当堂训练题当堂训练题3、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开始做自由落体运动，若甲的质量是乙的4倍，则下列说法中正确的是（）A A、甲乙两物体落地时速度相等、甲乙两物体落地时速度相等 B B、落地时甲的速度是乙的两倍、落地时甲的速度是乙的两倍 C C、甲乙两物体同时落地、甲乙两物体同时落地 D D、甲在空中运动的时间是乙的两倍、甲在空中运动的时间是乙的两倍4.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当

16、第屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第滴正欲滴下时，第1滴正好达到地面，而第滴正好达到地面，而第3滴与第滴与第2滴滴分别位于高为分别位于高为1m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）此屋檐离地面多高？）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间间隔是多少？（）滴水的时间间隔是多少？（g取取10 m/s2）ssghtgth8.0102.322,212得由解：可以解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落，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个相等的时间间隔，个相等的时间间隔，如图中相邻的两滴

17、水间的距离分别对应着各个相等时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，它们满足比例关系：间间隔内的位移，它们满足比例关系：1：3：5：7.设设相邻的水滴之间的距离自上而下依次为相邻的水滴之间的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.54321屋檐高度屋檐高度 h=x+3x+5x+7x=16x=3.2 m所以，滴水的时间间隔所以，滴水的时间间隔t=t/4=0.2s当堂训练题当堂训练题5.一小钢珠由塔顶静止开始释放一小钢珠由塔顶静止开始释放，最初的最初的3秒内的位移秒内的位移为为h1，最后，最后3秒内的位移为秒内的位移为h2，若，若h2-h1=6米，米，求塔高为多少？求塔高为多少？(g=10m/s2)解：设塔高为h，下落的总时间为t，则：)1.(.212gth)2.(.21211gth)3.(.)3(2122tghh)4.(.612 hh塔高：前3s内的位移：后3s内的位移：又：由以上各式解得：t=3.2s S=51.2mh1h23s3sv0=0当堂训练题当堂训练题