自由落体运动课件1.ppt

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1、卢市高中物理组2006.6.15提出问题提出问题:是不是重的物体一定比是不是重的物体一定比轻的物体下落得快轻的物体下落得快?亚里士多德的观点：亚里士多德的观点：物体越重，下落得越快物体越重，下落得越快铁球铁球塑料卡塑料卡纸片纸片铁球下落最快，纸片下铁球下落最快，纸片下落得最慢，塑料卡下落落得最慢，塑料卡下落速度介于两者之间。速度介于两者之间。从实验现象得知，重的从实验现象得知，重的物体下落的快。物体下落的快。铁球最重，纸片最轻，塑料卡介于两者之间轻重不同的物轻重不同的物体，轻的物体体，轻的物体先落地。先落地。轻重相同的物体，轻重相同的物体，并不是同时落地。并不是同时落地。重的物体不一定下落得快

2、重的物体不一定下落得快塑料卡塑料卡 纸团纸团纸团纸团纸片纸片伽利略伽利略的的观点观点:物体下落的快慢不是由它们的物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的轻重决定的 伽利略的研究方法：伽利略的研究方法：抽象思维抽象思维 数学推导数学推导 科学实验科学实验（阅读课本（阅读课本39页第二自然段页第二自然段）演示实验演示实验:牛顿管实验牛顿管实验管内冲满空气管内冲满空气管内存在部分空气管内存在部分空气管内空气抽空管内空气抽空一、一、自由落体运动。自由落体运动。1 1定义定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。运动，叫做自由落体运动。物体下落快慢不是

3、由轻重来决定物体下落快慢不是由轻重来决定的，是由于空气阻力的影响原因的，是由于空气阻力的影响原因 提问：从水平飞行的飞机上落下一物体，地面上的人观察这个物体是提问：从水平飞行的飞机上落下一物体，地面上的人观察这个物体是否做自由落体否做自由落体 运动？运动？2 2自由落体运动的条件自由落体运动的条件:只受重力作用只受重力作用 由静止下落由静止下落 根据频闪照片根据频闪照片记录的各时刻记录的各时刻小球位置，可小球位置，可直接判定轨迹直接判定轨迹是直线是直线根据小球在相同根据小球在相同时间里下落的位时间里下落的位移的规律可判定移的规律可判定是否是匀变速直是否是匀变速直线运动线运动利用给出的下落运动中

4、利用给出的下落运动中的频闪照相图片研究的频闪照相图片研究(频闪时间间隔为频闪时间间隔为1/301/30 s s )自由落体运动到底是一种什么性质的运动？自由落体运动到底是一种什么性质的运动？10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSS若若S S-S-S=S=S-S S=S=S-S-S=S=S-S S=S=S在实验误差范围内是在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为定值，就可以说明此运动为匀加速运动匀加速运动。取点取点ABCDEF 连续相等时间内连续相等时间内的位移（的位移（cm)SS=S

5、=S=S=连续相等时间内连续相等时间内的位移差（的位移差（cm)S-S=S-S=S-S=S-S=规律规律10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSS若若S S-S-S=S=S-S S=S=S-S-S=S=S-S S=S=S在实验误差范围内是在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为定值，就可以说明此运动为匀加速运动匀加速运动。取点取点ABCDEF 连续相等时间内连续相等时间内的位移（的位移（cm)S=1.64S=2.72S=3.81S=4.90S=5.99连续相等时间内连续相等时间内的位移

6、差（的位移差（cm)S-S=1.08S-S=1.09S-S=1.09初速度为零的匀加速直线运动。初速度为零的匀加速直线运动。规律规律S-S=1.093、自由落体的运动性质、自由落体的运动性质自由落体运动是自由落体运动是初速初速度为零的匀加速运动度为零的匀加速运动变速变速运动运动匀加速运动匀加速运动二、自由落体加速度二、自由落体加速度 1.在同一地点，不同物体作自由落体运动时在同一地点，不同物体作自由落体运动时的加速度相同，这个加速度叫的加速度相同，这个加速度叫自由落体加速度自由落体加速度，也叫做也叫做重力加速度重力加速度，通常用通常用g表示。表示。2.不同的地理位置，重力加速度的大小不同，不同

7、的地理位置，重力加速度的大小不同，通常情况下通常情况下g 取取9.8m/s2，粗略计算时粗略计算时g 取取10m/s2.（初中学过的常数初中学过的常数g=9.8N/，实质上是这里的重力实质上是这里的重力加速度）加速度）3.重力加速度是重力加速度是矢量矢量，它的方向总是它的方向总是竖直竖直向下向下的，与重力方向相同的，与重力方向相同。地点纬度重力加速度赤道09.780广州23069.788武汉30339.794上海31129.794东京35439.798北京39569.801纽约40409.803莫斯科55459.816北极909.832结论：重力加速度随纬度增加而增大标准值:g=9.80665

8、m/S2重力加速度的数值2.同一纬度 高度增加 g值减小 g低g高1.纬度增加 g值增加 g极地g赤道重力加速度的细微变化三、自由落体运动的规律：三、自由落体运动的规律：匀变速直线运动 自由落体运动 速度公式 位移公式位移速度关系V0=0 a=g S=h 测反应测反应时间时间操作：操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程中手不能上下移动

9、。中手不能上下移动。读数：读数：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。处理：处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。根据位移公式可计算出直尺下落的时间。原理原理:人的反应时间等于直尺下落的时间人的反应时间等于直尺下落的时间四、自由落体运动的应用（一）四、自由落体运动的应用（一）0.15s0.10s0.05s010181614128642200 00.20s反应时间测量尺上时间刻反应时间测量尺上时间刻度均匀吗？为什么？度均匀吗？为什么？时间跟位移的平方根成正时间跟位移的平方根成正比比研究性学习小课题同学们利用同学们利用“反应时间测量尺反应时间测量尺”跟跟踪

10、检测不同人群的反应时间（性别、踪检测不同人群的反应时间（性别、年龄、职业等），一天内不同时段年龄、职业等），一天内不同时段内的反应时间（早上、中午、晚上）内的反应时间（早上、中午、晚上）。研究采集到的数据，总结出反应。研究采集到的数据，总结出反应时间时间跟哪些因素有关？自由落体运动的应用（二）如何测量悬崖、峡谷的高度如何测量悬崖、峡谷的高度测高度测高度Hgt2/2 例.从高处释放一个铅球，请同学们计算：从开始运动起，它在1s、2s、3s内下落的高度分别是多少？1s末，2s末、3s末的速度是多少？（g=10m/s2）解解：由Hgt2/2 得：得：1s1s内位移：内位移：H H1 1 =m m2s

11、2s内位移：内位移：H H=m m3s3s内位移：内位移：H H=m m 由由 V Vt t=gt=gt 得得1s1s末速度末速度 V V1 1=10m/s=10m/s2s2s末速度末速度 V V2 2=20m/s=20m/s3s3s末速度末速度 V V3 3=30m/s=30m/s阅读课文（38页）练习八第4题 例例2.关于自由落体运动，下列说法正确的是关于自由落体运动，下列说法正确的是 A.某段时间的平均速度等于这段时间的初速度与末速度和的一半某段时间的平均速度等于这段时间的初速度与末速度和的一半B.某段位移的平均速度等于这段位移的初速度与末速度和的一半某段位移的平均速度等于这段位移的初速

12、度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同在任何相等时间内位移变化相同 答：答：ABC 例例3.从某高处释放一粒小石子，经过从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 A.保持不变保持不变 B.不断增大不断增大 C.不断减小不断减小 D.有时增大，有时减小有时增大，有时减小 答答:B自自由由落落体体运运动动一一 自由落体运动自由落体运动 概念概念:物体在只有重力作用下由静止开始的运动物体在只有重力作用下由静止开始的运动 性质性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速运动自由落体运动是初速度为零的匀加速运动二二 自由落体运动的加速度自由落体运动的加速度在同一地点在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度相同一切物体在自由落体运动中的加速度相同 重力加速度的大小和方向重力加速度的大小和方向 方向方向:竖直向下竖直向下大小大小:g=9.8m/s:g=9.8m/s2 2 重力加速度的大小随纬度的升高而增大重力加速度的大小随纬度的升高而增大 三三 自由落体运动的规律自由落体运动的规律四四 自由落体运动的应用自由落体运动的应用 作业 课本P38的(1)-(4)P43的(10)Good bye