2.4.1 自由落體運(yùn)動 高中物理課件（人教版2019必修第一冊）

§2.4.1自由落體運(yùn)動生活中常見的下落運(yùn)動雪花飄落蘋果下落露珠下落見一葉落而知?dú)q之將暮

-----《淮南子?說山訓(xùn)》生活中的落體現(xiàn)象跳傘運(yùn)動雨滴下落物體下落快慢與什么有關(guān)？物體下落的快慢是由物體本身的重量決定的，物體越重，下落得越快；反之，則下落得越慢。亞里士多德探究1：什么因素影響物體下落的快慢呢？實(shí)驗(yàn)一重量大的粉筆和輕薄紙片誰下落得快?原因：空氣阻力對下落快慢的影響相同的兩張紙，紙團(tuán)與一張紙呢？實(shí)驗(yàn)二如果沒有空氣阻力只在重力作用下呢？重量大的粉筆，下落的快紙團(tuán)下落的快重物被輕物拖累重物輕物綁一起邏輯的力量亞里士多德伽利略V12＞8V1=8V2=44<V12<8?結(jié)論與假設(shè)

出現(xiàn)了矛盾！物體下落的快慢是由物體本身的重量決定的，物體越重，下落得越快；反之，則下落得越慢。老亞，你錯了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證亞里士多德伽利略老亞，你錯了。同時釋放外形體積大小材料相同但質(zhì)量不同的兩個小球同時落地傳說中：世界著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)證明物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān)物體下落的快慢是由物體本身的重量決定的，物體越重，下落得越快；反之，則下落得越慢。演示實(shí)驗(yàn)：牛頓管實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究NASA全球最大的真空實(shí)驗(yàn)室------羽毛保齡球自由落體實(shí)驗(yàn)1971年美國宇航員大衛(wèi)·斯科特在月球上讓一把錘子和一根羽毛同時下落，觀察到它們同時落到月球表面。月球上物體下落的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：影響落體運(yùn)動快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時，只在重力作用下輕重不同的物體下落快慢相同.1、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動。2、條件：（1）從靜止開始下落（即初速度為零）；（2）只受重力作用（當(dāng)空氣阻力同重力相比很小，可忽略不計(jì)，物體下落也可看作自由落體運(yùn)動）一、自由落體運(yùn)動探究三:自由落體運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動呢？思考：對于自由落體運(yùn)動，我們有哪些方法來獲得（測量到）它的運(yùn)動信息？3、自由落體運(yùn)動的性質(zhì)：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。結(jié)論：【探究】自由落體加速度x1x2x3x4x52.17cm2.56cm2.94cm3.33cm3.73cmx2-x1x3-x2x4-x3x5-x40.39cm0.38cm0.39cm0.40cm自由落體運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動四個數(shù)基本相等，可認(rèn)為?x是恒量△x0.39cm時間T0.02s加速度9.75m/s2二、自由落體加速度g(重力加速度)2、大?。阂话闳?/p>

g=9.8m/s2

，

粗略計(jì)算可取

g=10m/s2

。

方向：豎直向下（垂直于當(dāng)?shù)厮矫嫦蛳拢?/p>

注意：不是垂直于地面或者支持面，也不是指向地心（赤道和兩極指向地心）3、同一地點(diǎn),g相同；不同地點(diǎn),g不同。1、定義：在同一地點(diǎn),一切物體在做自由落體運(yùn)動中的加速度都相同,這個加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度,用g

表示.

你從表中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？？隨緯度的增加而增大赤道：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/s2你能嘗試解釋這個規(guī)律嗎？嘗試解釋就是做出假設(shè)和猜想。同一緯度，海拔高度增加，g值減小

g低>g高緯度升高，g值增加

g極地>g赤道重力加速度的細(xì)微變化結(jié)論：緯度升高，g值增大；海拔升高，g值減小V=V0+atV

-V0=2aX22X=V0t+at221勻變速直線運(yùn)動自由落體運(yùn)動gggV=gtV

=2gh2h=gt221三、自由落體運(yùn)動的規(guī)律

自由落體運(yùn)動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。你能寫出自由落體運(yùn)動的規(guī)律嗎？h自由落體運(yùn)動

(v0=0,a=g,x=h)課堂小結(jié)自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動自由落體加速度：

大?。?.8m/s2或10m/s2，方向：豎直向下自由落體運(yùn)動的規(guī)律：v0=0a=g自由落體運(yùn)動的應(yīng)用思考

右側(cè)剪報中,若每層樓高度是2.8m,這位青年從他所在的地方?jīng)_到樓窗下需要的時間是1.3s,請估算他的反應(yīng)時間最多為多長。?測高度測相機(jī)曝光時間石子下落徑跡已知每塊磚的平均厚度為6cm，石子起落點(diǎn)距地面的高度約為2.5m。怎樣估算這架照相機(jī)的曝光時間？算一算想一想ht課堂小結(jié)自由落體運(yùn)動產(chǎn)生的條件只受重力作用從靜止開始運(yùn)動的特征初速度為零豎直下落勻加速運(yùn)動初速度為零勻加速直線運(yùn)動實(shí)質(zhì)三個基本公式a=gv0=0典型題目——痕跡問題【痕跡問題】某人在室內(nèi)以窗戶為背景攝影時，恰好把窗外從高處落下的一小石子攝在照片中．已知本次攝影的曝光時間為0.02s，量得照片中石子運(yùn)動痕跡的長度為1.6cm，同時測得實(shí)際長度為100cm的窗框在照片中的長度為4.0cm．憑以上數(shù)據(jù)（在曝光的0.02s短時間內(nèi)石子的運(yùn)動可當(dāng)成勻速直線運(yùn)動來處理，計(jì)算時g取10m/s2．）求：（1）曝光時石子的速度；（2）石子開始下落處離開始曝光時所在位置的高度．答案:20m/s,20m典型題目——關(guān)系題杭州六和塔是我國古代建筑藝術(shù)的杰作,有13層.塔頂高59.89米.假設(shè)某人一不小心從13層（高約為55米）掉下一蘋果,那么蘋果掉到地面上時的速度大小約為_____m/s,在速度達(dá)到落地速度一半時,蘋果掉到第______層樓附近

物體作自由落體運(yùn)動，經(jīng)過1s通過高度的中點(diǎn)，那么該物體開始所在位置距地面的高度為( )。(A)4.9m (B)9.8m (C)19.6m (D)條件不足，無法計(jì)算B答案:33,10典型題目——最后1s問題7.一物體作自由落體運(yùn)動，落地時的速度為30m／s，則它下落高度是______m.它在前2s內(nèi)的平均速度為______m／s，它在最后1s內(nèi)下落的高度是______m(g取10m／s2).【2】8.一小球從樓頂邊沿處自由下落，在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過的位移是樓高的，求樓高.【3】答案:45,10,25答案:h=125m典型題目——水滴問題屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，問：（g取10m/s2）

（1）此屋檐離地面多高？

（2）滴水的時間間隔是多少？答案:3.2m，0.2s典型題目——水滴問題屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，問：（g取10m/s2）

（1）此屋檐離地面多高？

（2）滴水的時間間隔是多少？典型題目——水滴問題屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，問：（g