自由落體運動規(guī)律1

第二節(jié)自由落體運動規(guī)律紙帶分析下圖所示的實例用打點計時器記錄的一個重錘自由下落時的一段紙帶，已知紙帶上左端的第一個點是開始運動的起點，每兩個點間的時間間隔T=0.02s.是在紙帶上選擇每兩個點作為計數(shù)點并標(biāo)出計數(shù)點,且填寫在下面表格中,并生成表中其他項目.根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，你可以得出什么結(jié)論?123450運動時間t/s運動位移s/cms/t的數(shù)值s/t2的數(shù)值0－10.780－23.100－36.980－412.400－519.400.040.080.120.160.2048848448548448519.538.858.277.597.0cm/s2s/t2的單位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2說明:取點不同時,時間和位移不同,但是s/t2仍接近常數(shù)復(fù)習(xí)自由落體運動：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。條件：沒有空氣，或空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力人物：亞里士多德、伽利略實驗：再次記錄自由落體運動的軌跡器材：打點計時器、鐵架臺、重錘、紙帶步驟：1.裝好鐵架臺和打點計時器；2.將紙帶一端穿過打點計時器的限位孔，另一端夾在重錘中，同時將紙帶拉至最高端；3.兩人配合（或一人左右手協(xié)調(diào)），再打開電源的同時，釋放紙帶；4.測量紙帶，要求第1點與第2點之間距離為2mm.紙帶分析以下為打點計時器記錄的紙帶P23圖2-2-1ABCDEF1.95.89.613.617.3如何通過紙帶分析來得到自由落體運動的規(guī)律呢?如何作業(yè)單位:mm紙帶分析續(xù)ABCDEF1.95.89.613.617.3單位:mm4.853.121.760.770.190.020.040.060.080.104754814894884859.519.329.339.048.50－50－40－30－20－1s/t2的數(shù)值s/t的數(shù)值運動位移s/mm運動時間t/ss/t2的單位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2猜時間：0.02s還是0.04s？此處的位移如何？5.8mm或1.9+5.8mm？猜s/t是什么物理量？猜s/t2是什么物理量？重力加速度猜想猜想1：s/t=v,因此s/t應(yīng)為平均速度。猜想2：s/t2從單位cm/s2(m/s2)來看,應(yīng)為加速度。因此猜測自由落體運動中應(yīng)為加速度不變。即自由落體運動為勻變速直線運動速度公式位移公式呢?復(fù)習(xí)：勻變速直線運動的圖象v/(m?s-1)0t/sv0vtt(t,vt)位移可用v-t圖象與坐標(biāo)軸所謂的面積計算。即圖中“三角形”面積等于位移。由三角形面積公式可得位移公式、平均速度公式v/(m?s-1)0t/svtt(t,vt)代入公式vt=at,得位移公式t/2＝自由落體運動的平均速度公式＊擴(kuò)展提高v/(m?s-1)0t/svt(t,vt)t/2注意：從圖中容易看出，此點既代表平均速度，又是時間中點的瞬時速度因此可得一個求瞬時速度的公式例：單位:mmABCDEF重力加速度重力加速度前面計算中出現(xiàn)的s/t2在實驗誤差范圍內(nèi)可視為恒量。從單位可推測該衡量是加速度回顧:自由落體運動－只受重力，靜止開始重力加速度符號：gg=9.8m/s2重力加速度g是矢量，方向豎直向下。其數(shù)值在地球上不同地點一般是不同的，要求不是太高時可以取g＝9.8m／s2.有時甚至可取g＝10m／s2.自由落體運動規(guī)律自由落體運動的速度公式位移公式例題例：屋檐上水滴下落的過程可以近似地看作是自由落體運動。假定水滴從10m高的屋檐上無初速滴落，水滴下落到地面時的速度大約是多大？0＋解：由得水滴下落到地面時的速度實踐拓展練習(xí)＊討論交流在現(xiàn)實中，雨滴大約在1.5km左右的高空形成并開始下落。計算一下，若該雨滴做自由落體運動，到達(dá)地面時的速度是多大？遇到過這樣的雨滴嗎？據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8m／s.為什么它們的差別會這么大？參考解答:如果雨滴自由下落1.5km,則實際上，從1.5km下落已經(jīng)不可能忽略空氣阻力了。因此不能看作自由下落。實踐與拓展1.對于禁止高空擲物的看法2.測量反應(yīng)時間（作法：兩人配合，一把直尺）練習(xí)一物體在地球上做自由落體運動，由靜止開始下落4.9m所用時間是1s.該物體在月球上做自由落體運動，由靜