【課件】自由落體運動+課件-高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

4自由落體運動第二章勻變速直線運動的研究導入新課觀看實驗視頻想一想：（1）為什么兩次實驗鐵球和羽毛的下落速度不同？（2）影響落體運動快慢的因素有哪些？輕的物體和重的物體下落有什么規(guī)律聯(lián)系？交流討論1、生活中我們觀察到很多時候都是重的物體比輕的物體下落的快，那么如果我們把一個輕的物體和重的物體綁在一起，它的下落情況是怎樣的？據(jù)此你可以大膽做出怎樣的猜想？一、自由落體運動提示：當把兩塊石頭捆在一起時，大石頭會被小石頭拖著而變慢，整個物體的下落速度應(yīng)該?。坏?，把兩塊石頭捆在一起后，整個物體比大石頭要重，因此整個物體下落的速度應(yīng)該還要大，這是相互矛盾的結(jié)論。我們可以猜測為物體下落的運動只有一種可能性：重的物體與輕的物體應(yīng)該下落得同樣快。2、我們把兩張相同的紙張，一張展開，一張團起來，從同一高度自由釋放，你會觀察到什么現(xiàn)象，據(jù)此你又能得到什么結(jié)論？3、我們可以用什么方法去證實我們的猜想或者結(jié)論？一、自由落體運動提示：兩張紙質(zhì)量相同但下落速度不同，說明造成輕重物體下落快慢不同的原因可能是因為空氣阻力。提示：可以去掉空氣的影響，通過實驗觀察梳理深化物理觀念1、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動（free-fallmotion）。2、這種運動只在真空中才能發(fā)生。在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落可以近似看作自由落體運動。一、自由落體運動技能應(yīng)用會判斷一個運動是否是自由落體運動科學思維1、伽利略通過邏輯推理，首先指出亞里士多德對落體認識的問題，然后得出重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快的結(jié)論，最后用實驗證實了自己的結(jié)論。2、推理與實驗相結(jié)合的方法，為物理學的研究奠定了基礎(chǔ)。研究中所體現(xiàn)的批判精神是創(chuàng)新所必需的。一、自由落體運動鞏固提升例1、關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是()A.物體豎直向下的運動就是自由落體運動B.初速度為零且豎直向下的運動就是自由落體運動C.只在重力作用下從靜止開始下落的運動就是自由落體運動D.自由落體運動只有在沒有空氣的空間里才能發(fā)生，由于地球上充滿空氣，所以研究自由落體運動沒有實際意義C一、自由落體運動交流討論1、通過觀察實驗，你能定性感知到物體自由落體時速度的變化特點嗎？二、自由落體加速度提示：自由落體的物體速度是越來越大的用頻閃照片研究自由落體運動交流討論2、伽利略相信自然界的規(guī)律是簡單的，因此他曾經(jīng)猜想自由落體的物體下落速度與時間成正比，你能用什么方法證明他的猜想嗎？二、自由落體加速度提示：速度與時間成正比說明物體運動的加速度不變，可以用打點計時器測出物體的加速度，實驗裝置如圖二、自由落體加速度3、測自由落體的加速度步驟和研究勻變速直線運動速度時間的關(guān)系相似，請討論其基本步驟。①把打點計時器豎直固定在鐵架臺上,連接好電源.②把紙帶穿過兩個紙帶限位孔,下端用鐵夾連到重物上,讓重物靠近打點計時器.③用手捏住紙帶上端,把紙帶拉成豎直狀態(tài),打開打點計時器電源,松開手讓重物和紙帶自由下落.④重復幾次,選取一條點跡清晰的紙帶分析計算.二、自由落體加速度觀看視頻：用打點計時器研究自由落體運動二、自由落體加速度4、打點計時器打出的紙帶如圖所示（每三個點做為一個計數(shù)點），請計算加速度的大小。二、自由落體加速度5、自由落體運動是勻變速直線運動的一種特殊形式，請根據(jù)勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系式、位移與時間關(guān)系式分別推導出自由落體運動的速度、位移（h）與時間的關(guān)系式。1、自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。梳理深化物理觀念二、自由落體加速度2、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。在地球表面不同的地方，g的大小一般是不同的。方向豎直向下。鞏固提升例2、一物體做自由落體運動，落地時速度是30m/s(g取10m/s2).問：(1)它下落到地面所需時間？(2)它開始下落時的高度？(3)它在最后1s內(nèi)下落的高度？二、自由落體加速度鞏固提升例2、一物體做自由落體運動，落地時速度是30m/s(g取10m/s2).問：(1)它下落到地面所需時間？二、自由落體加速度鞏固提升例2、一物體做自由落體運動，落地時速度是30m/s(g取10m/s2).問：(2)它開始下落時的高度？二、自由落體加速度【解析】（2）方法一根據(jù)v2=2gh，則下落的高度為：方法二方法三方法四v-t圖像鞏固提升例2、一物體做自由落體運動，落地時速度是30m/s(g取10m/s2).問：(3)它在最后1s內(nèi)下落的高度？二、自由落體加速度交流討論如圖所示，小明想要估測一座高樓的高度。他在樓頂手拿兩個相同的小球，小球中間用一長為L的細繩相連，下端小球與樓頂平齊。某時刻小明將小球自由釋放，聽到兩小球落地的聲音間隔為t，根據(jù)已知條件你能幫助小明估測出樓高嗎？思路分析：1、確定研究對象和研究過程,畫出運動草圖2、分析已知量和未知量，選擇合適的方程3、寫出方程，帶入已知數(shù)據(jù)，求解未知量4、驗證答案三、利用自有落體規(guī)律解決實際問題想一想：（1）我們在估算過程中忽略了哪些次要因素？

（2）如何快速判斷我們的表達式是否合理？三、利用自有落體規(guī)律解決實際問題解：對下端小球?qū)ι隙诵∏蚵涞貢r間間隔聯(lián)立方程求解鞏固提升例3、如圖所示，一滴雨滴從離地面20m高的樓房屋檐自由下落，下落途中用Δt＝0.2s的時間通過一個窗口