自由落体运动-PPT.ppt

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1、自由落体运动自由落体运动重的物体下落得快重的物体下落得快轻的物体下落得慢轻的物体下落得慢猜猜 想想1.一个圆形纸片一个圆形纸片,一个硬币一个硬币,从同一高度下从同一高度下落。落。2.两张一样的纸两张一样的纸,一张卷成团一张卷成团,从同一高度从同一高度下落。下落。3.两张纸叠在一起两张纸叠在一起,第三张卷成团第三张卷成团,从同一从同一高度下落。高度下落。实验验证实验验证1.1.说明了体积一样说明了体积一样,重的物体下落快重的物体下落快2.2.说明了质量一样说明了质量一样,体积小的物体下落得快体积小的物体下落得快3.3.说明了体积小时说明了体积小时,轻的物体有可能下落快轻的物体有可能下落快实验结论

2、实验结论第五节第五节 自由落体运动自由落体运动（1 1）知识与技能）知识与技能认识自由落体运动认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因知道影响物体下落快慢的因素素,理解自由落体运动是在理想条件下的运动理解自由落体运动是在理想条件下的运动,知知道它是初速度为零的匀加速直线运动道它是初速度为零的匀加速直线运动能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析轨迹并能自主进行分析 教教 学学 目目 标标知道什么是自由落体的加速度知道什么是自由落体的加速度,知道它的方知道它的方向向,知道在地球上的不同地方知道在地球上的不同地方,重力加速度重力加速

3、度大小不同大小不同掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律由落体运动规律,并能够运用自由落体规律并能够运用自由落体规律解决实际问题解决实际问题初步了解探索自然规律的科学方法初步了解探索自然规律的科学方法,培养学培养学生的观察、概括能力生的观察、概括能力大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点（2 2）过程与方法）过程与方法培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力培养学生利用物理语言归纳总结规律的能力引导学生养成进行简单物理研究习惯、

4、根据现引导学生养成进行简单物理研究习惯、根据现象进行合理假设与猜想的探究方法象进行合理假设与猜想的探究方法引导学生学会分析数据引导学生学会分析数据,归纳总结自由落体的归纳总结自由落体的加速度加速度g g随纬度变化的规律。随纬度变化的规律。教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计教师应该在教学中尽量为学生提供制定探究计划的机会划的机会,根据学生的实际能力去引导学生进根据学生的实际能力去引导学生进行观察、思考、讨论和交流行观察、思考、讨论和交流（3 3）情感态度与价值观）情感态度与价值观调动学生积极参与讨论的兴趣调动学生积极参与讨论的兴趣,培养逻辑思培养逻辑思维能力及表述能力。维能力及表述能力。渗

5、透物理方法的教育渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型程中抽象出一种物理模型自由落体自由落体培养学生的团结合作精神和协作意识培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于敢于提出与别人不同的见解。提出与别人不同的见解。教学重难点教学重难点教学重点教学重点自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程掌握自由落体运动的规律掌握自由落体运动的规律,运用其解决实际问题运用其解决实际问题教学难点教学难点运用理想化方法运用理想化方法,突出主要因素突出主要因素,忽略次要因素忽略次要因素,抽抽象出理想条件下的物理模型象出理想条件下的物理模

6、型自由落体运动。自由落体运动。运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题（1）自由落体运动自由落体运动（2）自由落体加速度）自由落体加速度（3）自由落体运动的规律）自由落体运动的规律（4）测定反映时间测定反映时间（5）测量曝光时间）测量曝光时间 本本 节节 导导 航航（1 1）自由落体运动）自由落体运动一、逻辑的力量V V121288V V1 1=8=8V V2 2=4=44v12f(其他作用力）的其他作用力）的运动可以看作自由落体运动。运动可以看作自由落体运动。自由落体运动的性质自由落体运动的性质:自由落体运动自由落体运动是初速度为零的匀加速运动是初速度

7、为零的匀加速运动,不同重量的不同重量的物体加速度是相同的。物体加速度是相同的。自由落体运动自由落体运动（2 2）自由落体加速度）自由落体加速度 概念：概念：在同一地点在同一地点,不同物体作自由落不同物体作自由落体运动时的加速度相同体运动时的加速度相同,这个加速度叫自由落这个加速度叫自由落体加速度体加速度,也叫做重力加速度也叫做重力加速度,通常用通常用g表示。表示。大小：大小：不同的地理位置不同的地理位置,重力加速度的重力加速度的大小不同大小不同,通常情况下通常情况下g 取取9.8m/s2,粗略计算粗略计算时时g取取10m/s2。方向：方向：重力加速度是矢量重力加速度是矢量,它的方向总它的方向总

8、是竖直向下的是竖直向下的,与重力方向相同与重力方向相同。重力加速度的数值重力加速度的数值结论：重力加速度随纬度增加而增大结论：重力加速度随纬度增加而增大（3 3）自由落体运动的规律）自由落体运动的规律自由落体频闪照片的拍摄自由落体频闪照片的拍摄10246812141618SSSSS取取点点ABCDEF 连续相等时间连续相等时间内的位移（内的位移（cm)SS=S=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

9、续相等时间内连续相等时间内的位移差（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=1.0910246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSS填入实验数据填入实验数据 若若S-S=S-S=S-S=S-S=S在在实验误差范围内是定值，就可以说明此运实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。动为匀加速运动。自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为0的匀加速运动的匀加速运动1.速度公式：速度公式：2.

10、位移公式：位移公式：3.推论：推论：4.特点：特点：v1 v2 v31 2 3S1 S2 S3 1 4 9S S S 1 3 5SSSSSgT2知识要点知识要点（4 4）测定反映时间）测定反映时间 请一位同学用两个手指捏住木尺顶端请一位同学用两个手指捏住木尺顶端 你用一只手在木尺下部作握住木尺的准你用一只手在木尺下部作握住木尺的准 备备,但手的任何部位都不要碰到木尺。但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放开手时当看到那位同学放开手时,你立即握住木你立即握住木 尺。尺。测出木尺降落的高度测出木尺降落的高度 根据自由落体运动知识根据自由落体运动知识,可以算出你的反可以算出你的反 应时间。应

11、时间。方法一方法一 实验结论：实验结论：人的反应时间等于人的反应时间等于直尺下落的时间直尺下落的时间 取两只秒表，均调零，请一位同学手取两只秒表，均调零，请一位同学手 握一只秒表，站在你眼前。握一只秒表，站在你眼前。同时你手握另一只秒表，做好按下同时你手握另一只秒表，做好按下 秒表的准备。秒表的准备。当你看到同学的手在按下秒表时，当你看到同学的手在按下秒表时，你立即按下秒表。你立即按下秒表。两秒表上显示的时间差，即为你的两秒表上显示的时间差，即为你的 反应时间。反应时间。方法二方法二（5 5）测量曝光时间）测量曝光时间 从某砖墙前的高处使一个石从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中

12、的子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为 6 cm，拍摄到的石子位置，拍摄到的石子位置 A 距石距石子起落点的竖直距离约子起落点的竖直距离约 2 m。怎。怎样估算这个照相机的曝光时间？样估算这个照相机的曝光时间？小练习小练习 解析：解析：曝光时间越短，石子速度变曝光时间越短，石子速度变化很小，所以把石子下落的长度除以快化很小，所以把石子下落的长度除以快门开启时间认为是石子的速度。石子下门开启时间认为是石子的速度。石子下落的长度可以利用途中落的长度

13、可以利用途中AB的长度与砖的长度与砖块的平均厚度的对比计算出来，这样的块的平均厚度的对比计算出来，这样的处理对结果的影响可以忽略不计。处理对结果的影响可以忽略不计。1.1.自由落体运动自由落体运动:物体只在重力作用物体只在重力作用 下下,从静止开始下落的运动叫自由落从静止开始下落的运动叫自由落 体运动。体运动。2.2.自由落体运动的性质：初速度为零自由落体运动的性质：初速度为零 的匀变速直线运动的匀变速直线运动 3.3.自由落体加速度自由落体加速度 方向：竖直向下（与方向：竖直向下（与G G相同）相同）课课 堂堂 小小 结结4.4.自由落体规律：自由落体规律：大小：与地点有关大小：与地点有关,

14、一般计算取一般计算取g=9.8m/s2粗略计算粗略计算g=10m/s2 高考链接高考链接1.(08上海）某物体以上海）某物体以30m/s的初速度竖直上的初速度竖直上抛，不计空气阻力，抛，不计空气阻力，g取取10m/s2.5s内物体的内物体的（）A.路程为路程为65mB.位移大小为位移大小为25m,方向向上方向向上C.速度改变量的大小为速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为平均速度大小为13m/s2.（07山东）如图所示，光滑轨道山东）如图所示，光滑轨道MO和和ON低端对接且低端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。两点高度相同。小球自小球自M点静止自由滚下，忽略小球经过点静止自由滚下

15、，忽略小球经过O点点时的机械能损失，以时的机械能损失，以v、s、a、Ek分别表示小分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图像中能正确反映小球自的大小。下列图像中能正确反映小球自M点到点到N点运动过程的是（点运动过程的是（）ABDMN0vtts0tE0Cta0o1.自由下落的物体在头自由下落的物体在头t s内内,头头2t s内和头内和头3t s内下落的高度之比是内下落的高度之比是_；在第；在第1个个t s内、第内、第2个个t s内、第内、第3个个t s内下落的高内下落的高度之比又是度之比又是_ 课课 堂堂 练练 习习1：4：91：3：5

16、2.一物体从一物体从45m高处自由下落，在最后高处自由下落，在最后1s通通过的高度是过的高度是_m，最后，最后1s的初速度的初速度是是_m/s，最后，最后1s内的平均速度是内的平均速度是_m/s。252025 3.甲、乙两物体分别从甲、乙两物体分别从10m和和20m高处同时自高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是（由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是（）A 落地时甲的速度是乙的落地时甲的速度是乙的1/2 B 落地的时间甲是乙的落地的时间甲是乙的2倍倍 C 下落下落1s时甲的速度与乙的速度相同时甲的速度与乙的速度相同 D 甲、乙两物体在最后甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等内下落

17、的高度相等 4.甲物体的重力是乙物体的甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是（的是（）A 甲比乙先着地甲比乙先着地 B 甲比乙的加速度大甲比乙的加速度大 C 甲、乙同时着地甲、乙同时着地 D 无法确定谁先差地无法确定谁先差地 5.从离地从离地500m的空中自由落下一个小球，的空中自由落下一个小球，取取g=10m/s2求：求：（1）经过多少时间落到地面；）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下时刻起，在第）从开始落下时刻起，在第1s内的位移、内的位移、最后最后1s内的位移内的位移；（3）落下一半时间的位移。

18、）落下一半时间的位移。解解:（1）由公式由公式:h=gt2.得落地时间：得落地时间：（2）第）第1s内的位移内的位移:h1=gt12=1012=5m因为前因为前9s内的位移为内的位移为:h h2 2=gt=gt2 22 2=1092=405m=1092=405m所以最后所以最后1s内的位移为内的位移为:h h1010=h-h=h-h9 9=500m-=500m-405m=95m405m=95m（3）落下一半时间即）落下一半时间即t=5s，其位移为：，其位移为：h h5 5=1052=125m=1052=125m 1.答答:文具橡皮下落的快文具橡皮下落的快,将纸片揉成很紧的小将纸片揉成很紧的小纸

19、团后纸团后,小纸团下落变快。这是因为空气阻力小纸团下落变快。这是因为空气阻力作用的不同作用的不同,纸片受的空气阻力大纸片受的空气阻力大,小纸团受的小纸团受的空气阻路小。空气阻路小。2.解解:根据根据x=gt2/2得得x=45m，由于空气阻力，由于空气阻力,下下落加速度小于落加速度小于g,计算结果应小于计算结果应小于45m。问题与练习问题与练习3.解解:设井口到睡眠的距离为设井口到睡眠的距离为x,石块下落做石块下落做自由落体运动自由落体运动,设石块到水面的时间为设石块到水面的时间为t,则则有有:x=gt2/2=31m。由于声音的传播需要一。由于声音的传播需要一定的时间定的时间,所以石块下落到水面的时间所以石块下落到水面的时间t2.5s,我们估计的我们估计的x偏大。偏大。4.提示提示:可以利用公式可以利用公式x=gt2/2计算自由落体计算自由落体加速度加速度g的大小的大小,也可以先利用公式也可以先利用公式v=x/t计计算出各时刻的速度算出各时刻的速度v,再利用再利用v-t图像来解自图像来解自由落体加速度的大小。由落体加速度的大小。