自由落體運(yùn)動

1、2.5自由落體運(yùn)動,Free -Fall Motion,第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究,生活中的下落現(xiàn)象,探究一： 不同輕重的物體，下落的快慢是否相同？,歷史的爭論,不信咱倆去比薩斜塔做實(shí)驗(yàn),你不對,我說的對,去就去，誰怕誰呀！,世界著名的比 薩斜塔實(shí)驗(yàn)證明,重的鐵球和輕的 鐵球下落快慢相同,結(jié)論: 物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān),探究二：是什么原因使下落運(yùn)動變得這么復(fù)雜？,結(jié)論:空氣阻力是影響物體下落快慢的 主要因素。,演示一：鋼球和紙片實(shí)驗(yàn) 演示二：鋼球和紙團(tuán)實(shí)驗(yàn),探究三: 兩物體在無阻力情況下自由下落會如何呢?,牛頓管實(shí)驗(yàn),牛頓管實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)證明： 如果忽略空氣阻力，不同物體，同時同地同一高度自由下

2、落運(yùn)動的情況相同.,【現(xiàn)象】抽氣后，管中物體 同時落下，同時落到管底。,【結(jié)論】 在真空中，物體下落的運(yùn)動情況完全相同. 與物體的質(zhì)量,形狀,大小無關(guān).,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)只受重力(而不受其他任何力，包括空氣阻力),(2)從靜止開始下落,實(shí)際上，如果空氣阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不計(jì)，物體的下落也可以看做自由落體運(yùn)動,注意,一自由落體運(yùn)動,自由落體運(yùn)動 到底是一種怎樣的運(yùn)動呢？,軌跡,加速?,運(yùn)動特征,勻加速,直線,?,探究四、自由落體的運(yùn)動性質(zhì),怎樣設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) ?,用打點(diǎn)計(jì)時器,設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案（一）,用頻

3、閃照相,設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案（二）,設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) 方 案（三）,用光電計(jì)時器,二、自由落體的運(yùn)動性質(zhì),自由落體運(yùn)動 是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動,即:v0 = 0, a 不變,9.70,19.45,29.24,38.98,9.75,9.79,9.74,9.76 cm,0.1 s,9.76m/s2,三個數(shù)基本相等，可認(rèn)為x 是恒量,探究五:自由落體加速度,三、自由落體加速度g(重力加速度) 2、大小：一般取 g=9.8m/s2 ， 粗略計(jì)算可取 g=10m/s2 。 方向：豎直向下。 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,

4、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？,？,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/s2,2.同一緯度 高度增加 g值減小 g低g高,1.緯度增加 g值增加 g極地g赤道,重力加速度的細(xì)微變化,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。,四.自由落體運(yùn)動的規(guī)律,自由落體運(yùn)動 (v0 = 0, a = g ),一個物體從20m高的地方自由下落，到達(dá)地面時的速度是多大？ 這個過程需要多長時間？,解 析,例題,小結(jié)：,物體只在重力

5、作用下從靜止開始下落的運(yùn)動。,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。,一、自由落體運(yùn)動,定義：,運(yùn)動性質(zhì)：,豎直向下,二、自由落體加速度,一般g可取9.8m/s2或10m/s2,大?。?方向：,三、自由落體運(yùn)動規(guī)律：,做一做：測反應(yīng)時間,反應(yīng)時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)過的時間.,反應(yīng)時間的測定,x,反應(yīng)時間的測定,做一做：測曝光時間,從某磚墻前的高處使一個石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖。由于石子的運(yùn)動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。 已知每塊磚的平均厚度為 6 cm，拍攝到的石子位置 A 距石子起落點(diǎn)的豎直距離約 2 m。怎樣估算這個照相機(jī)的曝光時間？,解法一： 設(shè)物體運(yùn)動的總路程為S，落

6、到地面所需 的時間為t，則由自由落體運(yùn)動的規(guī)律得：,自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,一個做自由落體運(yùn)動的物體落至地面前最后一秒鐘內(nèi)通過的路程是全程的一半，求它落到地面所需的時間。,【例題1】,由以上兩式解得：,或,（舍去）,s/2,s/2,t2=1s,解法二：利用推論,自由落體運(yùn)動為初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動，從運(yùn) 動開始計(jì)時起，通過連續(xù)的等大位移所用的時間之比為,故有：,解得：,所以落地所需總時間為,一小鋼珠由塔頂靜止開始釋放，最初的3秒內(nèi)的位移 為h1，最后3秒內(nèi)的位移為h2，若h2-h1=6米， 求塔高為多少？ (g=10m/s2),【練習(xí)】,解：設(shè)塔高為h，下落的總時間為t，則：,塔高：,前

7、3s內(nèi)的位移：,后3s內(nèi)的位移：,又：,由以上各式解得：,t= 3.2s,S=51.2m,自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,h1,h2,3s,3s,v0=0,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。,【教學(xué)目標(biāo)】,1知識目標(biāo)： （1）理解什么是自由落體運(yùn)動，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 （2）知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。 （3）掌握自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律。 2能力目標(biāo) （1）通過實(shí)驗(yàn)，證明自由落體運(yùn)動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。 （2）通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動手能力，以及分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。 3德育目標(biāo) （1）培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究中尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。 （2）通過共同探討和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受科學(xué)探究過程的開放性與協(xié)作性。,【教學(xué)重點(diǎn)】 1物體自由下落的快慢和所受重力無關(guān) 2自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律 【教學(xué)難點(diǎn)】 自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)