第五節(jié)自由落體運動PPT

1、第二章第五節(jié)第二章第五節(jié)你們仔細觀察過落體運動嗎？你們仔細觀察過落體運動嗎？探究實驗：影響物體下落快慢的因素是什么？演示實驗一：讓重球跟羽毛同時從同一高度自由下落演示實驗一：讓重球跟羽毛同時從同一高度自由下落演示實驗二：讓一張紙片和一張同的紙片（但揉成團）同時從同一高度自由演示實驗二：讓一張紙片和一張同的紙片（但揉成團）同時從同一高度自由下落下落演示實驗三：讓一張紙板和一張相同大小的紙片同時從同演示實驗三：讓一張紙板和一張相同大小的紙片同時從同一高度自由下落一高度自由下落實驗結論：重的物體下落的快，輕的物體下落的慢（實驗結論：重的物體下落的快，輕的物體下落的慢（ 在在這能不能插入亞里士多德的信

2、息）這能不能插入亞里士多德的信息）實驗結論：物體輕重一樣，但下落快慢不同，體積小的下落的快。實驗結論：物體輕重一樣，但下落快慢不同，體積小的下落的快。實驗結論：體積小市輕的物體下落也可以比重的物體下落實驗結論：體積小市輕的物體下落也可以比重的物體下落的快的快實驗結論：實驗結論：物體下落快慢跟質(zhì)量無關，空氣阻力是影響物體下落快慢跟質(zhì)量無關，空氣阻力是影響物體下落快慢的主要因素。物體下落快慢的主要因素。亞里士多德的觀點是錯誤的，但我們不能因為亞里亞里士多德的觀點是錯誤的，但我們不能因為亞里士多德的這一個錯誤就否定亞里士多德，我們要辯士多德的這一個錯誤就否定亞里士多德，我們要辯證的看問題，他是古希臘

3、最偉大的科學家，具體成證的看問題，他是古希臘最偉大的科學家，具體成就；就；實際上伽利略也對落體運動進行了深入的研究并且發(fā)現(xiàn)了亞里士實際上伽利略也對落體運動進行了深入的研究并且發(fā)現(xiàn)了亞里士多德的錯誤，并勇敢地向權威挑戰(zhàn)多德的錯誤，并勇敢地向權威挑戰(zhàn)親身體驗：牛頓管實驗親身體驗：牛頓管實驗 影響落體運動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只有在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同。實驗結論：實驗結論：再現(xiàn)歷史，探索真理 物體物體只在重力作用下只在重力作用下從從靜止開始下落靜止開始下落的的運動，叫做自由落體運動。運動，叫做自由落體運動。理解：理解：1、只受、只受“重力重力”和和“從靜止開始下

4、落從靜止開始下落”是判斷是否為自由落體運動的條件。是判斷是否為自由落體運動的條件。2、只要、只要V0=0，Gf (其他作用力）其他作用力）的運動可以看作自由落體運動。的運動可以看作自由落體運動。一自由落體運動一自由落體運動1. 定義定義: 物體物體只只在在重力重力作用下，從作用下，從靜止靜止開始開始下落的運動，叫下落的運動，叫自由自由落體運動落體運動。2. 特點特點: v0 = 0 ，是，是加速加速運動運動； 只只受受重力重力作用；作用； 軌跡軌跡是是直直線。線。3. 如果空氣阻力的作用如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略比較小，可以忽略，物體的下落物體的下落也可以也可以近似近似看作自由落體運動

5、?？醋髯杂陕潴w運動。 1 請同學們提出自己的猜想請同學們提出自己的猜想 2 怎樣驗證自己的猜想怎樣驗證自己的猜想4.探究三：自由落體運動到底是什么性質(zhì)的運動呢？ 設設 計計 實實 驗驗 方方 案（一）案（一）用打點計時器用打點計時器設設 計計 實實 驗驗 方方 案（三）案（三）用光電計時器用光電計時器 自由落體運動自由落體運動是是初速度為初速度為0的的勻加速勻加速直線運動直線運動即即:v0 = 0, a 不變不變遺憾的是遺憾的是: :雖然伽利略明確得出了自由落體是勻加速直線運動的結論。但沒有給出落體的加速度的任何觀測數(shù)據(jù)。下面把這個任務交給同學們下面把這個任務交給同學們?nèi)?、自由落體加速度三、自

6、由落體加速度g( (重力加速度重力加速度) )2、大?。骸⒋笮。阂话闳∫话闳?g=9.8m/s2 ， 粗略計算可取粗略計算可取 g=10m/s2 。 方向：豎直向下。方向：豎直向下。3、同一地點同一地點, g相同相同;不同地點不同地點,g不同。不同。1、定義：、定義：在同一地點在同一地點, ,一切物體在做自由落一切物體在做自由落體運動中的加速度都相同體運動中的加速度都相同, ,這個加速度叫這個加速度叫自由自由落體加速度落體加速度, ,也叫也叫重力加速度重力加速度, ,用用g g 表示表示. . 一般取一般取 g = 9.8m/s2 , 粗略計算可以取粗略計算可以取 g =10m/s2 。隨隨緯

7、度緯度升高，重力加速度升高，重力加速度增大增大一般勻變速運動 自由落體運動212xgt22vgxgtv 2012xv tat2202vvaxatvv0自由落體運動自由落體運動 (v0 = 0, a = g )22vgx(1)由得220m/s10m/s2svtg222 10m /s20m20m /svgx 一個物體從一個物體從20m高的地方自由下落，高的地方自由下落，到達地面時的速度是多大？到達地面時的速度是多大？ 這個過程需這個過程需要多長時間？要多長時間？解解析析(2)vgt由得例例1 一個物體從一個物體從 19.6 m 高的地方自由下落，高的地方自由下落，問經(jīng)過多長時間落到地面？它落到地面

8、時問經(jīng)過多長時間落到地面？它落到地面時的速度是多少？的速度是多少？ght2 s0 . 2s8 . 96 .192 物體落地時的速度為物體落地時的速度為m/s6 .19m/s0 . 28 . 9 gtvt 解：解：由公式由公式 得得221=tgh上一頁下一頁退 出目 錄做一做：測反應時間做一做：測反應時間反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)過的時間反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)過的時間. 物體物體只只在在重力重力作用下從作用下從靜止開始靜止開始下落的運動。下落的運動。初速度為零的勻加速直線運動。初速度為零的勻加速直線運動。一、自由落體運動自由落體運動定義：定義：運動性質(zhì)：運動性質(zhì)：豎直向下豎直

9、向下二、自由落體加速度自由落體加速度一般一般g g可取可取9.8m/s9.8m/s2 2或或10m/s10m/s2 2大?。捍笮。悍较颍悍较颍喝?、自由落體運動規(guī)律：三、自由落體運動規(guī)律：vgtghv22212xgt牛頓管牛頓管抽氣后，就排除了抽氣后，就排除了 的影響的影響 注意：觀察實驗注意：觀察實驗 得出結論得出結論空氣空氣牛頓管實驗牛頓管實驗現(xiàn)象：現(xiàn)象： 。結論：結論： 。 在真空中下落快慢與物體的在真空中下落快慢與物體的重量無關重量無關在真空中同時落地在真空中同時落地 在沒有空氣的阻力的情況下，重在沒有空氣的阻力的情況下，重的物體和輕的物體下落得一樣快（物的物體和輕的物體下落得一樣快（物

10、體下落的快慢與物體的重量無關）。體下落的快慢與物體的重量無關）。結論：結論：321物體下落快慢不是由輕重來決定的，是空氣物體下落快慢不是由輕重來決定的，是空氣阻力的原因。阻力的原因。 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。叫做自由落體運動。 “自由自由”的含義是的含義是只受重只受重力、初速度為零力、初速度為零。不同物體從同一高度做自由落體運動，它們不同物體從同一高度做自由落體運動，它們的運動情況是相同的。的運動情況是相同的。小結：小結：自由落體運動自由落體運動：物體只在重力作用下從物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運

11、動。靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。自由落體運動自由落體運動這種下落運動倒底是一種怎樣的這種下落運動倒底是一種怎樣的運動？運動？條件：1.只受重力 2.初速度等于零用給出的下落運動的用給出的下落運動的頻閃照相圖片頻閃照相圖片( 頻閃頻閃時間間隔為時間間隔為1/10 s 1/10 s )檢 驗 猜 想猜 想：這種下落運動是這種下落運動是勻加速運動？勻加速運動？10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)XXXXX若若X X-X-X =X =X- -X X=X=X- -X X=X=X-X-X=X

12、X在實驗誤差在實驗誤差范圍內(nèi)是定值，就可以說明范圍內(nèi)是定值，就可以說明此運動為勻加速運動此運動為勻加速運動。取點取點ABCDEF 連續(xù)相等時間內(nèi)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（的位移（cm)X =X =X =X=X=連續(xù)相等時間內(nèi)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差（的位移差（cm)X-X=X-X=X-X=X-X=規(guī)律規(guī)律結論：結論：自由落體運動的性自由落體運動的性質(zhì)是一種初速度等于零的質(zhì)是一種初速度等于零的勻加速直線運動。勻加速直線運動。 由數(shù)據(jù)知由數(shù)據(jù)知:連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差相等位移差相等. 自由落體運動是自由落體運動是初速度為零初速度為零的的勻加速直線勻加速直線運動運動. .2.

13、2. 同一地點一切物體下落的加速度都相同一地點一切物體下落的加速度都相 同，同，這個加速度叫做這個加速度叫做自由落體加速度自由落體加速度，也叫做，也叫做重力加速度重力加速度，通常用，通常用g g表示表示3. 3. 自由落體運動的加速度大小自由落體運動的加速度大小g=9.8m/sg=9.8m/s2 2, ,或或g=10m/sg=10m/s2 2 方向是方向是豎直向下豎直向下的。的。 地 點 緯 度重力加速(ms-2)特 點 赤道 0 9.780 最小 廣州2306 9.788 武漢3033 9.794 上海3112 9.794 東京3543 9.798 北京3956 9.801 紐約4040 9

14、.803 莫斯科5545 9.816 北極90 9.832 最大可以看出可以看出: : 重力加速度的大小隨緯度的升高而增大重力加速度的大小隨緯度的升高而增大赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北極：g=9.832m/s2隨緯度升高，重力加速度增大。莫斯科：g=9.816m/s24、自由落體運動的規(guī)律：、自由落體運動的規(guī)律： 速度變化規(guī)律：速度變化規(guī)律：位移的變化規(guī)律：位移的變化規(guī)律：gtvatvv02202121gthattvxghvaxvv222202V=V0+atV - V0 =2aX2 22 2X=V0t+ at2 22 21 1勻變速直線運動勻變速直線運動gggV=

15、gtH=1/2gt2V2=2gh物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。豎直向下豎直向下三、自由落體運動規(guī)律：三、自由落體運動規(guī)律：初速度為零的勻加速直線運動。初速度為零的勻加速直線運動。一、自由落體運動自由落體運動二、自由落體加速度自由落體加速度一般一般g可取可取9.8m/s2或或10m/s2定義：定義：運動性質(zhì)：運動性質(zhì)：大?。捍笮。悍较颍悍较颍簐gt221gth ghv22課堂小結：測反應測反應時間時間操作：操作：一個人捏住尺子的上端，保持直尺豎一個人捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動，另一個人手指呈捏的姿勢，在直尺直不動，另一個人手指呈捏的姿勢，在直尺的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過程注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過程中手不能上下移動。中手不能上下移動。讀數(shù)：讀數(shù)：直尺下落的距離直尺下落的距離h.處理：處理：根據(jù)位移公式根據(jù)位移公式hgt2/2可計算出直尺下落可計算出直尺下落的時間。的時間。結論：結論：直尺下落的時間就是你的反應時間。直尺下落的時間就是你的反應時間。自由落體運動的應用（一）0.15s0.10s0.05s010181614128642200 00.20s為