高一物理自由落体.ppt

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1、自自由由落落体体运运动动物体下落的运动物体下落的运动是一种常见的运动是一种常见的运动探究一：探究一：轻重不同轻重不同的物体，的物体，下落下落的快慢的快慢是否相同呢？是否相同呢？动画演示一：动画演示一：动画演示二：动画演示二：结论：结论：不一定相同！不一定相同！粉笔粉笔纸片纸片粉笔下落快，纸片粉笔下落快，纸片下落得慢下落得慢.从实验现象得知，从实验现象得知，重的物体下落的快重的物体下落的快？粉笔重，纸片轻粉笔重，纸片轻实验一实验一亚里士多德亚里士多德轻重不同的物轻重不同的物体，几乎同时体，几乎同时落地。落地。(空气阻空气阻力较小力较小)重的物体不一重的物体不一定下落得快定下落得快粉笔粉笔纸团纸团

2、结论结论实验二实验二伽利略伽利略探究二：探究二：影响物体影响物体下落快慢下落快慢的的因素因素是什么呢？是什么呢？猜想：猜想：空气阻力的影响空气阻力的影响探究：探究：牛顿管实验牛顿管实验猜想：猜想：如果如果没有没有空气阻力，空气阻力，轻重不同轻重不同的物的物体体下落快慢下落快慢是否相同呢？是否相同呢？有有空空气气真真空空牛顿管牛顿管抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影的影响响 空气阻力空气阻力 现象：现象：金属片金属片与与羽毛羽毛同时落地同时落地 结论：结论：轻重轻重不同的物体，不同的物体，只受只受重力时或重力时或没有空气阻力的情况下，下落的没有空气阻力的情况下，下落的快慢快慢相同。相同。月球

3、上同时释放月球上同时释放的羽毛和铁锤的羽毛和铁锤羽毛羽毛铁锤铁锤发发现现两两者者同同时时落落地地。世界著名的比萨斜实验证明重的铁球和轻的铁球下落快慢相同1.1.物体在同一地点下落快慢不是由物体在同一地点下落快慢不是由轻重来决定的，是空气阻力的原因。轻重来决定的，是空气阻力的原因。3.3.在没有空气阻力在没有空气阻力时，在同一地方任时，在同一地方任何物体自由下落的何物体自由下落的运动情况相同。运动情况相同。小结：小结：2.2.空气阻力是影响物体下落快慢的空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素。重要因素。【例题例题1】将甲乙两物体从同一高度由静止将甲乙两物体从同一高度由静止释放，已知甲物体的重力是乙

4、的释放，已知甲物体的重力是乙的3倍，空气阻倍，空气阻力忽略不计，则力忽略不计，则：（：（）A、甲一定先落地、甲一定先落地B、乙一定先落地、乙一定先落地C、甲、乙同时落地、甲、乙同时落地D、乙可能先落地、乙可能先落地 C一自由落体运动一自由落体运动1.定义定义:物体物体只只在在重力重力作用下，从作用下，从静止静止开始开始下落的运动，叫下落的运动，叫自由自由落体运动。落体运动。v0 =0 ；只受只受重力重力作用；作用；2.条件条件:3.如果空气阻力的如果空气阻力的作用比较小作用比较小，可以忽略可以忽略，或或受到空气阻力，当受到空气阻力，当f空空 G的情况。的情况。物体的物体的下落下落也可以也可以近

5、似看作近似看作自由落体运动。自由落体运动。4.做自由落体的不同物体做自由落体的不同物体,在同一地点，从同在同一地点，从同一高度下落的快慢是相同的一高度下落的快慢是相同的.例例1、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、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B、自由落体运动是初速度为零、加速度为、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的的 竖直向下的匀加速直线运动竖直向下的匀加速直线运动C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 叫自由落体运动叫自由落体运动D、当空气阻力的作用比较小

6、、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，物体静止开始下落的运动可看作自由落体物体静止开始下落的运动可看作自由落体 运动运动BCD 自由落体会是一个怎样的运动？自由落体会是一个怎样的运动？探究三探究三: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？直线运动特征加速?匀加速?运动轨迹探究：自由落体运动的运动性质 探究探究：自由落体：自由落体运动的运动性质运动的运动性质用打点计时器研究用打点计时器研究自由落体运动自由落体运动设计实验方案设计实验方案利用打点计时器研究自由落体运动的性质利用打点计时器研究自由落体运动的性质0.02s0.02s连续并且相等的时间间连续

7、并且相等的时间间隔内位移的差是一个定隔内位移的差是一个定值。值。结论：自由落体运动是结论：自由落体运动是匀变速直线运动匀变速直线运动。0.02s0.02s0.02s0.02s0.02s0.02s0.02s0.02s AC2 t=VB=VA-CVc=VB-DVD=VC-EVE=VD-F=193=385575768注意：注意：A点为开始下落打的第一点，相邻的时间间隔点为开始下落打的第一点，相邻的时间间隔 t =0.02s BD2 t=CE2 t=DF2 t=mm/smm/smm/smm/s0 2 4 6 8 10800600400200t/sv/(mms-1)问题图线的特点？图线的特点？自由落体运

8、动的性质？自由落体运动的性质？以速度以速度v为纵轴，时间为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系。为横轴建立直角坐标系。(10-2)v-t v-t 图象是一条倾斜图象是一条倾斜的直线的直线自由落体运动，是自由落体运动，是初速度为初速度为 0 0 的的匀加匀加速直线运动速直线运动。x1x2x3x4x5x6也可以用也可以用频闪照相频闪照相来来研究自由落体运动研究自由落体运动设计实验方案设计实验方案（二）（二）探究探究：自由落体运动的：自由落体运动的运动性质运动性质 v-t v-t 图象是一条倾斜的直线图象是一条倾斜的直线x1x2x3x4x5x6也可以用也可以用频闪照相频闪照相来来研究自由落体运动研究自由

9、落体运动设计实验方案设计实验方案（二）（二）探究探究：自由落体运动的：自由落体运动的运动性质运动性质x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=恒量恒量结论结论：自由落体运动是初速：自由落体运动是初速度为零的匀加速运动度为零的匀加速运动是初速度为零的匀加速直线运动。是初速度为零的匀加速直线运动。3.自由落体运动的自由落体运动的性质性质：b不同物体下落的不同物体下落的 x 和和 t 都相同都相同，则，则 它们在这一它们在这一地点的地点的加速度都相同加速度都相同同一地点做自由落体运动物体的加速度一样吗同一地点做自由落体运动物体的加速度一样吗?二二.自由落体运动的加速度自由落体运动的加速度（g）x=a二

10、、自由落体加速度二、自由落体加速度 g（重力加速度重力加速度）1.定义：定义：在同一地点，在同一地点，一切物体一切物体自由下落的自由下落的加速度加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加都相同，这个加速度叫做自由落体加速度。速度。2.方向：方向：竖直向下竖直向下3.大小：通过大小：通过多种方法多种方法用用实验测定实验测定，在地球上的不同地方在地球上的不同地方 g 不同，不同，一般取一般取 g=9.8m/s2,粗略计算可以取粗略计算可以取 g=10m/s2。地点地点纬度纬度重力加速度重力加速度赤道赤道09.780广州广州23069.788武汉武汉30339.794上海上海31129.794东京东京3

11、5439.798北京北京39569.801纽约纽约40409.803莫斯科莫斯科55459.816北极北极909.832重力加速度的数值重力加速度的数值g/(m/s2)标准值：标准值：g9.806 65 m/s2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口诀：物体从空自由下，轻重没有快慢差。口诀：物体从空自由下，轻重没有快慢差。你我一个加速度，共同享受九点八。你我一个加速度，共同享受九点八。g值的大小随值的大小随纬度的升高纬度的升高而而增大增大，赤

12、道处，赤道处g值较小，极地处值较小，极地处g值较大值较大例例2、关于自由落体运动的加速度、关于自由落体运动的加速度g，下列说法，下列说法 正确的是（正确的是（）A、重的物体、重的物体g大大B、同一地点，轻、重物体的、同一地点，轻、重物体的g值一样大值一样大C、g值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大D、g值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处B五、基本公式五、基本公式V=V0+atV -V0=2ax2 22 2x=V0t+at2 22 21 1匀变速直线运动匀变速直线运动自由落体运动自由落体运动V=gtV =2gh2 2h=gt2 22 21 1V0=0 a=gx=h自由落体运

13、动的应用（一）测反应测反应时间时间用一长米尺，记录下落位移，用一长米尺，记录下落位移，根据自由落体运动规律和已知根据自由落体运动规律和已知的的g g值来计算反应时间值来计算反应时间t t人从发现情况到采取相应行动经过的时间人从发现情况到采取相应行动经过的时间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例例3、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水、一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了面前在空中下落了3.0s。如果不考虑空气阻。如果不考虑空气阻力，悬崖有多高？力，悬崖有多高？解：根据自由落体位移公式解：根据自由落体位移公式小结小结1、自由落体运动：、自由落体运动：物体物体只只在重力作用下，在重力作用下，从从静止静止开始下落的运动开始下落的运动2、自由落体运动的特点：、自由落体运动的特点：初速度为初速度为零零的的匀加速直线匀加速直线运动运动同同时时同同地下落的物体一定地下落的物体一定同同时落地时落地同同一一地点地点加速度加速度相同相同3、自由落体的加速度又叫、自由落体的加速度又叫重力加速度重力加速度4、自由落体运动是、自由落体运动是理想化模型理想化模型，地球上并，地球上并不存在不存在作业：作业：课本第课本第4545页页1 1、2 2、3 3、4 4、5 5。