高中物理必修《伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究》教學(xué)課件11

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究自由落體運(yùn)動(dòng)

根據(jù)漫畫討論：兩位先生在干什么？他們采用了什么方法測(cè)量井深？他們采用的方法有道理嗎？為什么？學(xué)點(diǎn)1

自由落體運(yùn)動(dòng)

（１）自由落體運(yùn)動(dòng)：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)。(２)自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是：①物體只受重力作用；

②由靜止下落。

（４）自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(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)。

（３）物體在空氣中的運(yùn)動(dòng)能否看做自由落體運(yùn)動(dòng)？物體在空氣中的運(yùn)動(dòng)都要受到空氣阻力的作用，嚴(yán)格說(shuō)不能看做自由落體運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)物體的密度比較大，相對(duì)體積比較小，下落速度不是太大時(shí)，物體下落過(guò)程所受空氣阻力遠(yuǎn)小于物體的重力。決定物體下落快慢的主要因素是物體重力，即阻力與重力相比可忽略，因此物體在空氣中的下落可看做自由落體運(yùn)動(dòng)。1【例1】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是()A.質(zhì)量大的物體自由落體時(shí)的加速度大

B.從水平飛行著的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.雨滴下落的過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.從水龍頭上滴落的水滴的下落過(guò)程，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)【解析】所有物體在同一地點(diǎn)的重力加速度相等，與物體質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，故Ａ錯(cuò)。從水平飛行著的飛機(jī)上釋放的物體，由于慣性具有水平初速度，不是自由落體，故Ｂ錯(cuò)。雨滴下落過(guò)程所受空氣阻力與速度大小有關(guān)，速度增大時(shí)阻力增大，雨滴的速度增大到一定值時(shí)，阻力與重力相比不可忽略,不能認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)，故Ｃ錯(cuò)。水龍頭上滴落的水滴所受空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)，可認(rèn)為只受重力作用，故Ｄ對(duì)下列說(shuō)法中正確的是（）A.從靜止開(kāi)始下落的物體都必做自由落體運(yùn)動(dòng)B.從地球表面附近做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，速度都是相同的C.自由落體加速度的方向總是豎直向下的D.滿足速度跟時(shí)間成正比的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)DC

（2）自由落體加速度（即重力加速度）通常用g表示，它的方向豎直向下，大小通常取g=9.8m/s2，沒(méi)有特別要求可取g=10m/s2。學(xué)點(diǎn)2

自由落體加速度

（1）在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度?！纠?】關(guān)于重力加速度的說(shuō)法中，不正確的是（）

A.重力加速度g是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，通常計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2B.在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它們相差不是很大

C.在地球上同一地方，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同

D.在地球上同一地方，離地面高度越高重力加速度g越小【解析】首先重力加速度是矢量，方向豎直向下，與重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右。在地球表面同一地點(diǎn)，g的值都相同，但隨著高度的增大，g的值逐漸減小?！敬鸢浮?.8m/s2A在測(cè)量自由落體加速度的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間有4個(gè)實(shí)際打出的點(diǎn)，如圖所示，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)是各測(cè)量點(diǎn)到O的距離(單位：mm)，那么由此可以計(jì)算自由落體加速度為多少？2學(xué)點(diǎn)3

自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。注意以下四點(diǎn)：

①為盡量減小空氣阻力的影響，重物應(yīng)選密度大的，如鐵錘等。

②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直固定好。

③重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放，且要先開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手讓重物運(yùn)動(dòng)。

④改變重物的重量，重復(fù)打出幾條紙帶。通過(guò)對(duì)紙帶的分析可發(fā)現(xiàn)，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為重力加速度g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。3一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.25s內(nèi)通過(guò)高度為Δh=2m的窗口，求窗口的頂端距屋檐多高？（取g=10m/s2）【答案】2.28m

日?；顒?dòng)中，有時(shí)需要反應(yīng)靈敏，對(duì)戰(zhàn)士、司機(jī)、飛行員、運(yùn)動(dòng)員等尤其如此，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某種情況時(shí)，能及時(shí)采取相應(yīng)行動(dòng)，戰(zhàn)勝對(duì)手或避免危險(xiǎn)，人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間。這里向你介紹一種測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的方法?！咎崾尽空?qǐng)一位同學(xué)用兩個(gè)手指捏住木尺頂端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的準(zhǔn)備，但手的任何部位都不要碰到木尺。當(dāng)看到那位同學(xué)放開(kāi)手時(shí)，你立即握住木尺。（如圖所示）