高中物理 2.1 探究自由落體運(yùn)動(dòng) 6課件 粵教版必修1.ppt

1探究自由落體運(yùn)動(dòng) 第二章探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 研究各種勻變速直線運(yùn)動(dòng) 包括自由落體運(yùn)動(dòng)及一般勻變速直線運(yùn)動(dòng) 本節(jié)課內(nèi)容 探究自由落體運(yùn)動(dòng) 了解研究方法及其結(jié)論 復(fù)習(xí)及回顧 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 參考系 物體僅發(fā)生位置的變化 假設(shè)不動(dòng)物體的系統(tǒng) 默認(rèn)為大地 時(shí)刻與時(shí)間 時(shí)刻對(duì)應(yīng)于一瞬間 時(shí)間是時(shí)刻之差 路程與位移 位置對(duì)應(yīng)于坐標(biāo)軸上的一個(gè)點(diǎn) 位移對(duì)應(yīng)于一個(gè)有向線段 路程對(duì)應(yīng)于軌跡長(zhǎng) 其它重要概念 速度 加速度 勻速直線運(yùn)動(dòng)的s t v t圖象 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v t圖象 落體運(yùn)動(dòng)的思考 落體運(yùn)動(dòng) 演示 粉筆頭的下落 問(wèn) 什么運(yùn)動(dòng) 從軌跡分 物體下落的快慢與什么因素有關(guān) 亞里士多德 重物下落快 伽利略的推論 推論 p26 推論 p26 比薩斜塔 伽利略 伽利略 假設(shè) 重的物體下落得快 v12 v1 v1 v2 v12 v1 亞里士多德 伽利略 vs 伽俐略對(duì)落體現(xiàn)象進(jìn)行了研究后 得出結(jié)論 物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 實(shí)驗(yàn)探究 器材 兩枚硬幣 兩張與硬幣表面面積相同的紙片 實(shí)驗(yàn) 將一枚硬幣和一張展開(kāi)的紙片從同一高度自由下落 填寫(xiě)p26 實(shí)驗(yàn) 把一張紙片捏成紙團(tuán) 將紙團(tuán)和一張展開(kāi)的紙片從同一高度自由下落 填寫(xiě)p27 實(shí)驗(yàn) 將一枚硬幣和一枚表面貼有紙片的硬幣從同一高度自由落下 填寫(xiě)p27 注意 此實(shí)驗(yàn)的器材亦可將器材改換為同樣紙質(zhì)的三張紙 實(shí)驗(yàn)過(guò)程自己思考 觀察與思考 實(shí)驗(yàn)探究結(jié)論 物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 思考 為什么在現(xiàn)實(shí)生活中 石頭明顯比樹(shù)葉下落的快 演示實(shí)驗(yàn) 羽毛和金屬片在有空氣的玻璃管中同時(shí)下落 誰(shuí)快 金屬片 演示實(shí)驗(yàn) 抽去玻璃管中的空氣 羽毛和金屬片同時(shí)下落 誰(shuí)快 一樣快 問(wèn)題 影響羽毛和金屬片下落快慢的原因是 記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡 自由落體運(yùn)動(dòng)定義 把物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng) 物體作自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 自由落體運(yùn)動(dòng)只在沒(méi)有空氣的空間里才能發(fā)生 在有空氣的空間里 如果空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力 則可近似看作自由落體運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡 實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 鐵架臺(tái) 重錘 紙帶 電源 實(shí)驗(yàn)步驟 略 紙帶示意圖 實(shí)驗(yàn)探究 分析紙帶 探索物體自由下落的規(guī)律 提示 自己用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶 第一點(diǎn)和第二點(diǎn)之間的距離為 mm者為好 練習(xí)和分析 下圖所示的實(shí)例用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一個(gè)重錘自由下落時(shí)的一段紙帶 已知紙帶上左端的第一個(gè)點(diǎn)是開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn) 每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t 0 02s 經(jīng)測(cè)量得到下面表格內(nèi)的以下數(shù)據(jù) 請(qǐng)?zhí)钔晗旅娴谋砀?0 02 0 04 0 06 0 08 0 10 500 488 487 484 485 10 19 5 29 2 38 8 48 5 cm s2 s t2的單位 cm s2 cm s2 cm s2 cm s2 根據(jù)單位猜猜看 這是什么物理量 說(shuō)明 取點(diǎn)不同時(shí) 時(shí)間和位移不同 但是s t2仍接近常數(shù) 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(lái)看 應(yīng)為加速度 因此猜測(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)中應(yīng)為加速度不變 即自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 速度公式 位移公式呢 如何通過(guò)紙帶分析來(lái)得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢 p28練習(xí)1 4 l 物體的形狀 大小對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)沒(méi)有任何影 例如石塊在下落時(shí)就可以看作自由落體運(yùn)動(dòng) 大石塊和小石塊下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況是一樣的 2 因?yàn)樗形矬w的自由落體運(yùn)動(dòng)都是一樣 所以在落地之前 a b兩個(gè)小球在下落相同時(shí)間內(nèi)的速度 加速度 位移都完全相同 1 由于在相同的時(shí)間里 小球的位移不同 可見(jiàn)小球做變速度直線運(yùn)動(dòng) 故做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球具有加速度 2 略 讓學(xué)生經(jīng)歷用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程十分必要 3 根據(jù)圖象我們可以猜測(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零 加速度幾乎不變的變速運(yùn)動(dòng) 4 石塊從三樓陽(yáng)臺(tái)外落到地面時(shí)的速度為v 從五樓陽(yáng)臺(tái)外落到地面時(shí)的速度為v 顯然v v 兩塊石塊中 后落地石塊完成相同細(xì)線長(zhǎng)度的位移所用時(shí)間也就不同 t大于t 練習(xí)pa41 1 2 3 5 7 8 9 11 12 13 16 復(fù)習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象 v m s 1 0 t s v0 vt t t vt 位移可用v t圖象與坐標(biāo)軸所謂的面積計(jì)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 vt t t vt 代入公式vt at 得 位移公式 t 2 自由落體運(yùn)動(dòng)的平均速度公式 重力加速度 前面計(jì)算中出現(xiàn)的s t2在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可視為恒量 從單位可推測(cè)該恒量是 加速度 回顧 自由落體運(yùn)動(dòng) 只受重力 靜止開(kāi)始 重力加速度 符號(hào) g g 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(diǎn)一般是不同的 要求不是太高時(shí)可以取g 9 8m s2 有時(shí)甚至可取g 10m s2 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)的 速度公式 位移公式 例題 教材p24 例 屋檐上水滴下落的過(guò)程可以近似地看作是自由落體運(yùn)動(dòng) 假定水滴從10m高的屋檐上無(wú)初速滴落 水滴下落到地面時(shí)的速度大約是多大 解 由 得 水滴下落到地面時(shí)的速度 討論交流 教材p25 在現(xiàn)實(shí)中 雨滴大約在1 5km左右的高空形成并開(kāi)始下落 計(jì)算一下 若該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng) 到達(dá)