自由落体运动课件.pptx

自自由由落落体体运运动动物体下落的运动是一种常见的运动物体下落的运动是一种常见的运动,生活生活中有中有很多物体下落的运动。很多物体下落的运动。雪花飘落雪花飘落苹果下落苹果下落雨滴下落雨滴下落见一叶落而知岁之将暮见一叶落而知岁之将暮 -淮南子淮南子说山训说山训物体从空中落下的快慢与什么因素有关呢物体从空中落下的快慢与什么因素有关呢？苹果明显苹果明显比树叶下落的比树叶下落的快，快，那么是否重的那么是否重的物体就会下落的快一点呢物体就会下落的快一点呢?探探讨讨：在在同同一一高高度度同同时时释释放放两两个个物物体体，请请观观察物体是否同时落地。察物体是否同时落地。1）粉笔粉笔和和纸片从同一高度同时下落纸片从同一高度同时下落实验结果实验结果：粉笔粉笔快快，纸片，纸片慢慢2）纸片和纸团从同一高度同时下落）纸片和纸团从同一高度同时下落实验结果：纸团实验结果：纸团快快，纸片，纸片慢慢实验结果：两个物体下落一实验结果：两个物体下落一样快样快3）大粉笔大粉笔和小粉笔从和小粉笔从同同一高度一高度同时下落同时下落重的物体下落快重的物体下落快轻重轻重相同相同的物体的物体下落下落不一样快不一样快轻重轻重不同不同的物的物体下落体下落一样快一样快实验与探索实验与探索进行进行了三个了三个实验演示，把实验的结果和结论进行实验演示，把实验的结果和结论进行类比：类比：（同一高度同时释放）同一高度同时释放）1、质量大的物体，下落、质量大的物体，下落快。快。2、质量相同的物体，体积小的物体，下落的、质量相同的物体，体积小的物体，下落的快。快。3、质量不相同的，体积也不相同的物体下落的一样、质量不相同的，体积也不相同的物体下落的一样快。快。实验结论：物体下落过程的运动情况与物体实验结论：物体下落过程的运动情况与物体所受的重力没有所受的重力没有关系。关系。轻重不同的物体下落得快慢轻重不同的物体下落得快慢不同不同 主要主要是是由于空气阻力由于空气阻力不同造成的。不同造成的。假设原因：假设原因：将羽毛和金属片放将羽毛和金属片放进封闭进封闭的的玻璃管玻璃管中。中。但是，为什么在现实的生活中，我们看到的但是，为什么在现实的生活中，我们看到的总是苹果明显总是苹果明显比树叶下落得快呢比树叶下落得快呢？生活中的生活中的落体运动，落体运动，是否受到了什么因素的是否受到了什么因素的影响呢影响呢？实验验证：实验验证：毛钱管实验（牛顿管实验）毛钱管实验（牛顿管实验）牛顿管牛顿管抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影响的影响 空气空气牛顿管实验牛顿管实验现象：现象：。结论：结论：在真空中下落快慢与物体的在真空中下落快慢与物体的重量无关。重量无关。在真空中同时落地在真空中同时落地月球上的落体实验月球上的落体实验一、定义：一、定义：物体物体 只在重力作用只在重力作用下下 从从 静止静止 开始开始下落下落的运动的运动自由落体运动自由落体运动二、特点：二、特点：V0=0只受重力只受重力x1x2x3x4x5x6 也也可可用用频频闪闪照照相相来来 研研究究自自由由落落体体运运动动。探究探究:自由落体运动自由落体运动是是 什么性质什么性质的运动呢？的运动呢？纸纸带带夹夹子子重重物物 用用打打点点计计时时器器来来研研究究自自由由落落体体运运动动。g=9.8m/s2或或g=10m/s2自由落体运动自由落体运动三、性质三、性质：自由落体运动自由落体运动是初速度为零的匀加速是初速度为零的匀加速直线运动。直线运动。四、加速度四、加速度大小大小:g（重力加速度）（重力加速度）方向方向:竖直向下竖直向下赤道：赤道：g=9.780m/s2北京：北京：g=9.801m/s2北极：北极：g=9.832m/s2莫斯科：莫斯科：g=9.816m/s2随随纬纬度度升升高高，重重力力加加速速度度增增大大知识扩展：纬度越高纬度越高 g 值越大值越大 v g t x=g t2/2 v2=2 g x自由落体的运动规律自由落体的运动规律1.速度与时间关系式速度与时间关系式 v v0+a t2.位移与时间关系式位移与时间关系式 x=v0 t+at2/23.位移与速度关系式位移与速度关系式 v2-v20=2ax例例1 1、从某一高塔自由落下一石子，落地前从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的最后一秒下落的高度为塔高的7/167/16，求塔高。，求塔高。分析：分析：石子的下落可以近似看作自由落体石子的下落可以近似看作自由落体运动，因此可以自由落体运动的规律来求解运动，因此可以自由落体运动的规律来求解本问题本问题 解：解：画出石子的运动草图。设石下落的总时画出石子的运动草图。设石下落的总时间为间为t t，塔高为，塔高为H H，则下落距离为塔高的，则下落距离为塔高的9/169/16时经过时间（时经过时间（t-1t-1），根据自由落体运动的位），根据自由落体运动的位移公式：移公式：解解、两式得：两式得：t=4sH=80mH=gt2分析：小孩下落的高度分析：小孩下落的高度 x=142.8m=39.2m，根据根据 x ，算出小孩下落的时间为，算出小孩下落的时间为t=2.8s，则至多允许这位青年的反应时间则至多允许这位青年的反应时间t=2.8s-1.3s=1.5s。【例例2】1991年年5月月15日日北京晚报北京晚报，报道了一位青，报道了一位青年奋勇接住从年奋勇接住从 15 层高楼窗口层高楼窗口 跌出的孩子的动人事迹。跌出的孩子的动人事迹。设每层楼的高度是设每层楼的高度是 2.8 m，这位青年从他所在的地方冲，这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是到楼下需要的时间是 1.3 s，请你估算一下他要接住孩，请你估算一下他要接住孩子，至少允许他有多长的反应时间子，至少允许他有多长的反应时间?（g 取取 10 m/s2)【例例3】雨雨滴滴通通常常从从 1 500 m 左左右右的的高高度度落落下下，如如果果没没有有空空气气阻阻力力，问问经经过过多多长长时时间间落落到到地地面面？它它落落到到地地面面时时的的速度是多少？速度是多少？雨滴落地时的速度为雨滴落地时的速度为 解：解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自由落体运动，由公式由落体运动，由公式 得得 讨讨论论：实实际际上上雨雨滴滴落落到到地地面面的的速速度度不不超超过过8 m/s，说说明明物物体体从从很很高高的的地地方方下下落落时时，空空气气阻阻力力是是不不可可忽忽略略的的，有有时时空气阻力可以大到等于物体的重力。空气阻力可以大到等于物体的重力。【例例4】如如图图所所示示，一一个个小小钢钢球球做做自自由由落落体体运运动动。测测得得小小钢钢球球经经过过 A点点时时的的速速度度是是 2.42 m/s，经经过过 B 点点时时的的速速度度是是 4.64 m/s，所所用用时时间间是是0.226 s，求求此此地地的的重重力力加加速速度度和和AB 间的距离。间的距离。解：解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以因为自由落体是匀加速直线运动，所以AB 谢谢观赏