2.5自由落體運(yùn)動(dòng)課件-高一上學(xué)期物理教科版

自由落體運(yùn)動(dòng)落體運(yùn)動(dòng)樹葉飄落跳傘亞里士多德重的物體比輕的物體下落得快通過生活的現(xiàn)象總結(jié)得到：這個(gè)觀點(diǎn)持續(xù)了近2000年1.如果你一只手拿一塊橡皮，另一只手拿一張薄紙，舉到同一高度，同時(shí)松手，會(huì)看到什么現(xiàn)象？2.再拿兩張相同的薄紙，一張捏成一團(tuán)，另一張則展開，模仿上述情況，舉等高同時(shí)松手，會(huì)看到什么現(xiàn)象？探究物理下落的快慢是什么原因?qū)е聝纱螌?shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同呢？以上實(shí)驗(yàn)說明：亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的月球上的落體實(shí)驗(yàn) 1971年阿波羅15號(hào)（Apollo15）登月，宇航員大衛(wèi)·斯科特在沒有空氣的月球上將一根羽毛和一把鐵錘同時(shí)釋放，發(fā)現(xiàn)它們同時(shí)豎直地落到月球表面。自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物理學(xué)中把只在重力作用下，物體由靜止開始下

落的運(yùn)動(dòng)稱為自由落體運(yùn)動(dòng)（freefall）。特點(diǎn)：只受重力、靜止下落（初速度為0）說明：嚴(yán)格地說，只有在真空中由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)才是自由落體運(yùn)動(dòng)。生活中的落體是在重力和空氣阻力的共同作用下的運(yùn)動(dòng)，但在空氣阻力的影響很小而可以忽略的情況下，若下落高度不是很大，則可近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng)。理想模型伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究

我不相信給了我們感覺、理性和智能的上帝卻又想讓我們不要用它們?！だ再だ缘陌l(fā)現(xiàn)以及他所用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。—愛因斯坦伽利略（1564-1642)物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者1．問題提出：v12＞8m/sv1=8m/sv2=4m/s4m/s<v12<8m/s

通過邏輯推理，伽利略不僅推翻了亞里士多德的論斷，還想找到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。矛盾2．提出猜想：①物體下落的過程是一個(gè)速度隨時(shí)間均勻增大的過程，其速度與時(shí)間成正比，即v∝t。②基于v∝t的假設(shè)，通過構(gòu)造幾何圖形進(jìn)行推理，伽利略得出自由落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)滿足x∝t2

的推論。想一想：什么運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間均勻增大？

他是怎么通過幾何圖形推理的？3．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：伽利略在做銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)（油畫)先“轉(zhuǎn)換變通”后“合理外推”讓小球在斜面上運(yùn)動(dòng)困難：落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無法準(zhǔn)確測(cè)量沖淡重力伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個(gè)常數(shù)的值隨著θ的增大而增大。時(shí)間單位12345678距離單位32130298526824119216002104用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，并記錄下滑距離和下滑時(shí)間結(jié)果表示為：

x∝t2

v∝t先“轉(zhuǎn)換變通”后“合理外推”請(qǐng)計(jì)算距離(x)與時(shí)間平方(t2)的比值4．合理外推：當(dāng)斜面的傾角逐漸加大到90°，小球就成為落體運(yùn)動(dòng)，小球的運(yùn)動(dòng)仍應(yīng)當(dāng)滿足下落距離與時(shí)間的平方成正比的關(guān)系。伽利略終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且得到了物體下落的規(guī)律。得出規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2.速度方程：vt＝at

a為自由落體加速度自由落體加速度1．定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)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。2．方向：總是豎直向下。3．大?。涸诘厍虮砻娌煌牡胤剑琯的大小一般是不同的。一般的計(jì)算中，g取2，近似計(jì)算時(shí)，g取10m/s2。4．影響g值的因素：海拔、緯度。（兩極最大，赤道最小；海拔越高，g越小）自由落體運(yùn)動(dòng)的公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)特殊形式自由落體運(yùn)動(dòng)速度方程位移方程速度-位移關(guān)系vt＝v0+at

vt2-v02=2axvt＝

at

vt2=2axvt＝

gt

vt2=2ghv0=0a=g自由落體運(yùn)動(dòng)中加速度g是個(gè)常數(shù)，知一求二v0=0判斷下列說法是否正確。(1)地球上任一點(diǎn)的重力加速度都相同。(

)(2)不同物體的重力加速度都相同。(

)(3)在地球的不同地點(diǎn)，g的大小一般不同。(

)(4)加速度為g的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。(

)(5)物體僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)。(

)(6)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度與下落時(shí)間成正比。(

)(7)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與下落時(shí)間成正比。(

)角度1自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

(2023·廣東東莞統(tǒng)考期末)如圖可以大致反映伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究的實(shí)驗(yàn)和推理過程，下列說法正確的是(

)A．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間成正比B．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度與位移成正比C．伽利略利用斜面“沖淡”重力，便于測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D．丁是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲、乙、丙是經(jīng)過合理外推得到的結(jié)論角度2對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解某同學(xué)在探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，從生活情景中選出處于不同狀態(tài)的四種物體進(jìn)行探究，你認(rèn)為哪一個(gè)選項(xiàng)中的物體所做的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)(

)A．從樹上飄落的樹葉的運(yùn)動(dòng)B．由靜止開始下落的小鋼球的運(yùn)動(dòng)C．被運(yùn)動(dòng)員推出去的鉛球的運(yùn)動(dòng)D．從水面自由落到水底的石子的運(yùn)動(dòng)√關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A．物體質(zhì)量越大下落得越快B．物體剛下落時(shí)速度和加速度都為0C．物體下落過程中，加速度越來越大D．物體下落過程中，相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量相同探究二自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用請(qǐng)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律寫出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律vt＝gt

Δh＝gT2一個(gè)物體從足夠高的某處做自由落體運(yùn)動(dòng)，已知該物體在某一秒的位移是9m，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，則該物體在下一秒的位移是(

)A.19m

B．19.6mC．14.7m D．24m√√探究三“等效法”處理自由落體運(yùn)動(dòng)

(2023·甘肅天水高一期中)雨后，屋檐還在不斷滴著水滴，如圖所示。小紅認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)，這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時(shí)才由靜止開始下落。她測(cè)得，屋檐到窗臺(tái)的距離H＝3.2m，窗戶的高度為h＝1.4m。如果g取10m/s2，試計(jì)算：

(2)水滴經(jīng)過窗戶的時(shí)間。(1)水滴下落到達(dá)窗臺(tái)時(shí)的速度大??；

(2023·陜西漢中聯(lián)考期末)一礦井深為125m，在井口每隔一定時(shí)間自由下落一個(gè)小球，當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí)，第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底，g取10m/s2。求：(1)相鄰兩個(gè)小球開始下落的時(shí)間間隔；(2)此時(shí)第5個(gè)小球的瞬時(shí)速度大?。?3)此時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相隔的距離。探究四自由落體運(yùn)動(dòng)中的“貫穿問題”√

勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在自由落體中的應(yīng)用鋼球