自由落体运动(课件比赛).ppt

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1、自由落体运动重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快?重量大的粉笔，下落的快重量大的粉笔，下落的快实验一半张纸团成的纸团与一张纸呢？半张纸团成的纸团与一张纸呢？质量小的纸团，下落的快质量小的纸团，下落的快实验二探究探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？：什么因素影响物体下落的快慢呢？原因：空气阻力对下落快慢的影响探究探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的快慢？快慢？现象：现象： 。结论：结论： 。抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影响的影响空气空气在真空中同时落地在真空中同时落地在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中下落快

2、慢与物体的重量无关定义：物体定义：物体 只在重力作用只在重力作用下下 从从 静止静止 开始下落的运动。开始下落的运动。自由落体运动自由落体运动特点特点：v v0 0= 0= 0只受重力只受重力轨迹：直线轨迹：直线注：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，注：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略， 物体的落下也可以近似看作自由落体运动。物体的落下也可以近似看作自由落体运动。自由落体运动具有怎样的运动规律？自由落体运动具有怎样的运动规律？探究探究3：用打点计时器研究自由落体运动：用打点计时器研究自由落体运动实验装置实验装置打点计时器打点计时器纸带纸带夹子夹子重物重物vtv1v3v4v5v6v2A(0c

3、m)B(0.8cm)C(3.2cm)D(7.1cm)E(12.5cm)F(19.6cm)G(28.3cm)位置位置A AB BC CD DE EF FG G时间时间t/st/s00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24V/V/（msms-1-1）/0.40 0.79 1.16 1.56 1.98/0.40.81.21.62.02.4t/sv/(m.s-1)00.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24B BC CD DE EF F实验结论实验结论运动规律：运动规律：自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动的匀加速直线运动自由落体运动加速度（

4、重力加速度自由落体运动加速度（重力加速度g）更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均是相同的是相同的观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大而增大，赤道处重力加速度而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极值较小，两极g值较大。值较大。重力加速度重力加速度大小：大小： g =9.8m/s2，粗略计算时，粗略计算时g 值可值可取取10m/s2注意：没有特别说明，都按注意：没有

5、特别说明，都按g =9.8m/s2进行计算进行计算方向：方向：竖直向下竖直向下自由落体运动自由落体运动基本公式基本公式212hgt0VVat201x=V2tat匀变速直线运动匀变速直线运动V=0 a=gx=h自由落体运动自由落体运动2202VVaxVgt22Vgh例例1、为了测出井口到水面的距离，让一个小、为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由下落，经过石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。水的声音，估算井口到水面的距离。221gth 解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为h。mssm

6、6 .30)5 . 2(/8 . 92122考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？例例2、屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第滴正欲滴下时，第1滴正好达到地面，而第滴正好达到地面，而第3滴与第滴与第2滴滴分别位于高为分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示。求：的窗户的上、下沿，如图所示。求：（1）此屋檐离地面多高？）此屋檐离地面多高？（2）滴水的时间间隔是多少？（）滴水的时间间隔是多少？（g取取10 ）ssghtgth8 . 0102 . 322,

7、212得由解：可以解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落，并将这一滴水的运动全过程分成并将这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔，个相等的时间间隔，如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移，它们满足比例关系：间间隔内的位移，它们满足比例关系：1：3：5：7.设设相邻的水滴之间的距离自上而下依次为相邻的水滴之间的距离自上而下依次为x ,3x ,5x ,7x ,则窗户高为则窗户高为5x ，依题意有，依题意有5x=1,则则x=0.2 m.54321屋檐高度屋檐高度 h=x+3x+5x+7x

8、=16x=3.2 m所以，滴水的时间间隔所以，滴水的时间间隔t=t/4=0.2s2/m s竖直上抛运动竖直上抛运动定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖直上抛运动动叫竖直上抛运动特征：特征：（1）具有竖直向上的初速度；（）具有竖直向上的初速度；（2）忽）忽略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度为重力加速度g。且上升阶段为。且上升阶段为匀减速直线运动匀减速直线运动，下落阶段为下落阶段为自由落体运动自由落体运动。竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动的竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动的上升过程与下落过程

9、具有上升过程与下落过程具有对称性对称性。有关竖直上抛运动的计算有关竖直上抛运动的计算202mHvg 能上升的最大高度：能上升的最大高度：上升到最大高度所需时间：上升到最大高度所需时间：下落过程是上升过程的下落过程是上升过程的逆过程逆过程。质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度大小相等，方大小相等，方 向相反。向相反。物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间相等相等。0tvg例例3、某人站在高楼的平台边缘，以某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的速度竖的速度竖直向上抛出一石子，求抛出后石子经过离抛出点直向上

10、抛出一石子，求抛出后石子经过离抛出点15m处所需的时间（不计阻力，处所需的时间（不计阻力，g=10m/s2）代入得：，将时间公式由位移mhgttvh152120215205tt解：以竖直向上为正方向，考虑到位移、速度、加速度都是矢量。解：以竖直向上为正方向，考虑到位移、速度、加速度都是矢量。尤其注意到位移可以是尤其注意到位移可以是15m，也可能是，也可能是-15m。解得：t1=1s ,t2=3s，这是上升和下降两次经过15m处所需要的时间。再将h=-15m代入，得215205tt，无意义。处所需的时间，通过抛出点以下是石子显然解得0415),(72),(72343tmtstst综上，石子经过离抛出点15m处所需的时间可能是1s，3s, s72