2.4 自由落体运动—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件+素材

2.4自由落体运动 核心素养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 1.知道自由落体运动的条件。 2.知道自由落体加速度的大小和方向。 1.通过自由落体运动模型的建构，体会伽利略对自由落体运动的研究方法，领悟伽利略的科学思想。 2.掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题。 1.通过实验测量自由落体加速度的大小。 2.利用自由落体运动规律测量人的反应时间。 培养实事求是的态度，增强运动规律服务生产生活的意识。 物理观念与科学思维 回顾：匀变速直线运动的规律 { 位移公式 速度公式 位移—速度公式 思考问题：轻的物体与重的物体哪个下落的快？ 小窗口播放 亚里士多德通过对观察,直接得出结论:重的物体比轻的物体下落的快,即"重快轻慢"。由于他在学术界的崇高地位,且该结论符合生活经验,这种论断流传了近2000年。 那事实是不是这样呢？ 伽利略的逻辑推理 小窗口播放 思考：那么无空气的条件下，下落情况会怎样呢？ 小窗口播放 结论:不同的物体如只受重力,从静止下落,运动快慢相同. 自由落体运动：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 牛顿管模拟实验 阿波罗的实验 1970年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，它们并排下落，同时落到月球表面。 小窗口播放 9 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 1.定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 2.特点： （１）物体只受重力 （２）物体从静止开始下落 一、自由落体运动 自由落体运动的运动性质是怎样的？ 3.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 4.运动规律—公式 思考：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。你能写出自由落体运动的规律吗？ 匀变速直线运动的一般规律 自由落体运动 v=v0+at g g g v0=0 a=g x=h 探究：自由落体运动运动的规律 小窗口播放 10 2 4 6 8 12 14 16 18 A(0.54cm) B(2.18cm) C(4.90cm) D(8.71cm) E(13.61cm) F(19.60cm) X1 X2 X3 X4 X5 若X2-X1 =X3-X2=X4-X5=X5-X4=△X在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。 1.08 1.09 1.09 1.09 初速度为零的匀加速直线运动 自由落体运动速度变化有什么特征？ 取点 A B C D E F 连续相等时间内的位移（cm) X1 =1.64 X2 =2.72 X3 =3.81 X4=4.90 X5=5.99 连续相等时间内的位移差（cm) X1-X2= X3-X2= X4-X3 = 规律 X5-X4= 1. 自由落体的加速度，叫自由落体加速度，也叫重力加速度。用g来表示。 二、自由落体加速度 2. 自由落体的方向竖直向下。 地点 纬度 重力加速度 赤道 0° 9.780 广州 23°06' 9.788 武汉 30°33' 9.794 上海 31°12' 9.794 东京 35°43' 9.798 北京 39°56' 9.801 纽约 40°40' 9.803 莫斯科 55°45' 9.816 北极 90° 9.832 右表列出了一些地点的重力加速度。你能从表中发现什么规律吗？你能尝试解释这个规律吗？尝试解释就是作出猜想 3.同一地点重力加速度g的大小是相同的，在地球的不同地方，g的值略有不同。如果没有特别说明一般按9.8 m/s2计算。 赤道： g=9.780m/s2 北京： g=9.801m/s2 北极： g=9.832m/s2 4.随纬度升高，重力加速度增大。 一般的计算中，g 可以取 9.8m/s2或10m/s2 【牛刀小试1】 制作一把“人的反应时间测量尺”。 如图甲，A同学用两个手指捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在A同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺。读出B同学捏住直尺的刻度，就是直尺下落的高度，根据自由落体运动公式算出直尺下落的时间，就是B同学的反应时间。 利用这种方法，你能不能把下面刻度尺的长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变为“人的反应时间测量尺”？请尝试在下图乙的长度刻度旁标注时间刻度。 处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。 h 【牛刀小试2】有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始下落，两球同时落到地面。已知B球离地面高度为15m，问A球从多高处下落？g取10m/s2。 解：设A球下落的高度为hA,下落的时间为t,B球下落高度为hB,下落时间为t-1s,由自