自由落体运动(课件)ppt.ppt

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1、 2.52.5 自由落体运动自由落体运动一、回顾一、回顾三个基本公式三个基本公式1.匀变速直线运动的速度速度与时间关系公式公式？2.匀变速直线运动的位移位移与时间关系公式公式？3.匀变速直线运动的位移与速度位移与速度关系公式公式？三个推论：三个推论：4.匀变速直线运动一段时间的中间时刻速度中间时刻速度、平均速度平均速度？5.匀变速直线运动一段位移上中点位置速度中点位置速度？6.匀变速直线运动任意连续相等时间内的位移差任意连续相等时间内的位移差？三个规律三个规律：v0=0的匀加速直线运动7.速度规律速度规律：8.位移规律位移规律：两个两个9.时间规律时间规律：粉笔与纸片分别从同一高度由静止开始同

2、时下落粉笔与纸片分别从同一高度由静止开始同时下落取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一高度由静取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落止同时下落取一张纸撕成大小不同的两片，小的揉成一团，两者也取一张纸撕成大小不同的两片，小的揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落分别从同一高度由静止同时下落现象：现象：揉成团的先着地揉成团的先着地小的先着小的先着地地地地结论：重的物体下落快结论：重的物体下落快结论：轻重一样的物体下落快慢不一样结论：轻重一样的物体下落快慢不一样结论：轻的物体下落快结论：轻的物体下落快快快亚里斯多德（亚里斯多德（Aristole）的观点）的观点总结

3、：物体下落快慢不是由它的重量决定的。总结：物体下落快慢不是由它的重量决定的。伽利略伽利略(Galileo)的观点的观点粉笔先着地粉笔先着地现象现象：现象：现象：演示实验演示实验历史回顾：历史回顾：亚里士多德和伽利略的不同观点：亚里士多德和伽利略的不同观点：原因是：原因是：空气阻力空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素是影响物体下落快慢的重要因素.假设：假设：在没有空气阻力时，在同一地点任何物体自由在没有空气阻力时，在同一地点任何物体自由下落的运动情况都相同下落的运动情况都相同 分析：分析：影响粉笔与纸片、纸片与纸片没有同时下落的影响粉笔与纸片、纸片与纸片没有同时下落的原因原因世界著名的比萨斜世界

4、著名的比萨斜塔实验塔实验实验证明：实验证明：重的铁球和轻的铁重的铁球和轻的铁球下落快慢相同球下落快慢相同模拟：模拟：【演演示示】牛牛顿顿管管实实验验【结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落【结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢相同的快慢相同用动画模拟牛顿管实验用动画模拟牛顿管实验 1.1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，定义：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。叫做自由落体运动。2.2.条件条件：静止即静止即V0=0只受重力只受重力（若受到空气阻力，当（若受到空气阻力，当f空空 G的情况，当作的情况，当作自由落体运动自由落体运动）所以自由落体运动是）

5、所以自由落体运动是一种理想运动。一种理想运动。二、自由落体运动二、自由落体运动自由落体运动是一个什么样的运动呢？自由落体运动是一个什么样的运动呢？研究自由落体运动规律问题：对于自由落体运动，我们问题：对于自由落体运动，我们有哪些方法来获得（测量到）它有哪些方法来获得（测量到）它的运动信息？的运动信息？方法一：利用打点计时器纸带法。方法一：利用打点计时器纸带法。方法二：方法二：频闪照相法频闪照相法。X4=X5-X4=2.1cmX1=X2-X1=2.1cmX2=X3-X2=2.1cmX3=X4-X3=2.0cmX5=X6-X5=2.1cmT=0.045s分析闪光照片推论推论2：X=X2-X1 =X

6、3-X2=aT2恒量恒量 做自由落体运动的物体，在连续相等的做自由落体运动的物体，在连续相等的时间里的位移之差是个恒量时间里的位移之差是个恒量-说明:自由落体运动是匀加速直线运动自由落体运动是匀加速直线运动通过对闪光照片分析可知：通过对闪光照片分析可知：3.3.性质性质：自由落体运动是初速度为零的匀自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动加速直线运动。原理：原理：问题:如何测定自由落体加速度的大如何测定自由落体加速度的大小小?三、自由落体加速度三、自由落体加速度1.1.定义定义:在在同一地点同一地点，一切物体的自由落体运动加速度，一切物体的自由落体运动加速度 都都相同相同。这个加速度就叫做。这

7、个加速度就叫做自由落体加速度自由落体加速度，也叫，也叫重力加速度重力加速度，通常用，通常用g g来表示。来表示。2.2.重力加速度重力加速度g g(自由落体加速度自由落体加速度)a ag g随纬度的增加而增大随纬度的增加而增大 （赤道（赤道g g最小，两极最小，两极g g最大最大),),随随 高度的增加而减小高度的增加而减小。b b数值及单位：数值及单位：g=9.8g=9.8m/sm/s2 2，粗略计算可用，粗略计算可用g=10m/sg=10m/s2 2c c重力加速度重力加速度g g的方向的方向总是总是竖直向下竖直向下的。的。将将v v0=0，a a=g g，x=hx=h替替代代入入匀匀变变

8、速速直直线线运运动动的的常常用用基基本本公式，得自由落体运动规律公式，得自由落体运动规律:匀变速直线运动的三个推论、三个规律也同样适用匀变速直线运动的三个推论、三个规律也同样适用四、自由落体运动规律四、自由落体运动规律遵循匀变速直线运动规律遵循匀变速直线运动规律例例1 1下列说法正确的是（下列说法正确的是（)A A物体竖直向下的运动是自由落体运动物体竖直向下的运动是自由落体运动 B B自由落体运动是初速度为零，加速度自由落体运动是初速度为零，加速度 为为g g的竖直向下的匀加速直线运动的竖直向下的匀加速直线运动 C C物体只在重力作用下从静止开始的下落物体只在重力作用下从静止开始的下落 运动叫

9、自由落体运动运动叫自由落体运动 D D当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动物体自由下落可视为自由落体运动BCD例例2 2关于重力加速度下面四种说法正确的是（关于重力加速度下面四种说法正确的是（）A A重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B B重力加速度表示自由下落物体运动速重力加速度表示自由下落物体运动速 度变化的大小度变化的大小 C C重力加速度表示自由下落物体运动速度重力加速度表示自由下落物体运动速度 变化的快慢变化的快慢 D D轻、重物体的重力加速度不同轻、重物体的重力加速

10、度不同C五、自由落体运动的应用五、自由落体运动的应用测高度测高度比如测一口井的深度比如测一口井的深度,测楼房的高度等等测楼房的高度等等.练习：练习：p45-4测反应测反应时间时间人从发现情况到做人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间出反应所需的时间叫反应时间 课后小实验课后小实验 测定自己的反应时间。取木尺一把，测定自己的反应时间。取木尺一把，让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放手手的任何部位都不要碰

11、到木尺。当看到那位同学放手时，另一同学立即握住木尺，测出木尺降落的高度时，另一同学立即握住木尺，测出木尺降落的高度h h，根据自由落体运动的知识，就可以算出反应时间。，根据自由落体运动的知识，就可以算出反应时间。测速度测速度例题：从六层楼上自由落下一个果壳，已知每例题：从六层楼上自由落下一个果壳，已知每层楼高层楼高3 3米，米，求果壳落到地面的速度？若一辆求果壳落到地面的速度？若一辆汽车的速度为汽车的速度为60km/h60km/h，则果壳和汽车的速度那，则果壳和汽车的速度那个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？解：六层楼距地面实际高度应该为：解：六层楼距地

12、面实际高度应该为：解：六层楼距地面实际高度应该为：解：六层楼距地面实际高度应该为：h=53m=15mh=53m=15mh=53m=15mh=53m=15m根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。自由落体运动小结自由落体运动小结落体运动：就是在地面附近的任何物体脱离支持物后，落体运动：就是在地面附近的任何物体脱离支持物后，竖直落向地面的运动。竖直落向地面的运动。1 1、物体下落快慢与重量的关系、物体下落快慢

13、与重量的关系物体下落快慢不是物体下落快慢不是由它的重量决定的，由它的重量决定的，影响物体下落快慢的因素是空气阻影响物体下落快慢的因素是空气阻力。力。2 2、自由落体运动、自由落体运动理想运动理想运动定义：物体定义：物体只在重力作用下只在重力作用下，从静止开始下落从静止开始下落的运的运动叫做自由落体运动动叫做自由落体运动 (2)(2)条件：条件：静止即静止即V0=0 V0=0 只受重力只受重力(3)(3)说明：现实中，说明：现实中，V V0 0=0=0，f f空空 G G的情况，当作自由的情况，当作自由落体运动落体运动(4)(4)特点：任何物体做自由落体运动，运动情况都相特点：任何物体做自由落体

14、运动，运动情况都相同的。同的。(5)(5)性质：性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。运动。在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。都相同。(2)(2)重力加速度重力加速度g(g(自由落体加速度自由落体加速度)：g=9.8g=9.8m/sm/s，粗略可取，粗略可取g=10m/sg=10m/s；(3)(3)g g随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小；随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小；(4)(4)重力加速度重力加速度g g的方向总是的方向总是竖直向下竖直向下的。的。4 4、自由落体运动的规律、自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正选竖直向下方向为正)自由落体运动是自由落体运动是 v v。=0=0，a=ga=g的匀变速直线运动的匀变速直线运动自由落体运动的自由落体运动的v-tv-t图像图像规律规律作业：作业：p45页页1、2、3、5思思考考题题：如如图图所所示示，长长为为L的的细细杆杆AB，从从静静止止开开始始竖竖直直落落下下，求求它它全全部部通通过过距距下下端端h处处的的P点点所所用用时时间间是是多少？多少？ABPLh