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

高中物理必修第一册 2.4 自由落体运动 1 绵延千年的错误 他是谁？ 他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文学、动物学、 地理学、地质学、物理学、解剖学、 生理学、伦理学、心理学、经济学、 政治学、修辞学、美学。 亚里士多德 2 绵延千年的错误 亚里士多德 黑格尔：他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一，他是一个在历史上无与伦比的人…… 马克思、恩格斯：西方“最博学的人” ，古代最伟大的思想家 名言：“吾爱吾师，吾更爱真理” 这样的人，会犯错么？ 3 绵延千年的错误 亚里士多德 生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地 4 绵延千年的错误 羽毛 钢笔 5 绵延千年的错误 羽毛 钢笔 6 绵延千年的错误 亚里士多德 生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地 物体下落的快慢由它们的重量决定 这个观点正确吗？ 7 绵延千年的错误 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 ——爱因斯坦 伽利略 物理学家、天文学家 8 伽利略的逻辑推理 假设：重的物体下落得快 v1=8 v2=4 4<v12<8 v12>8 9 伽利略的逻辑推理 重物和轻物拴在一起 重物被轻物拖着而减慢，轻物被重物拖着而加快 总质量增加 速度小于重物单独下落的速度 速度大于重物单独下落的速度 两个结论相互矛盾 伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落的同样快。 10 伽利略的逻辑推理 不同物体，下落的快慢是否相同？ 下落物体 下落快的物体 纸片 粉笔 粉笔 一张纸片 相同纸片揉成纸团 纸团 一张纸片揉成纸团 半张相同纸片揉成纸团 一样快 物体下落的快慢与质量无关！ 什么因素影响了物体下落的快慢？ 空气阻力 11 伽利略的逻辑推理 月球上物体的下落 12 伽利略的逻辑推理 真空管中物体的下落 13 伽利略的逻辑推理 真空管中物体的下落 14 伽利略的逻辑推理 不同物体，下落的快慢是否相同？ 下落物体 下落快的物体 纸片 粉笔 粉笔 一张纸片 相同纸片揉成纸团 纸团 一张纸片揉成纸团 半张相同纸片揉成纸团 一样快 空气阻力影响？ 真空中，不同质量的物体下落的一样快！ 物体下落的快慢跟空气阻力有关。 轻重不同的物体，只受重力（不受空气阻力）时，下落的快慢相同。 15 自由落体运动 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。 条件： (1)v0=0； (2)只受重力作用。 实际上，如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。 理想化模型 16 自由落体运动的运动性质 17 自由落体运动的运动性质 猜想： 轨迹—— 运动特征—— 加速? 匀加速 直线 初速度—— 零 18 自由落体运动的运动性质 猜想： 初速度为零的匀加速直线运动。 如何验证？ 得出结论： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 19 自由落体加速度（重力加速度）g 定义：在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g 表示。 方向：竖直向下 大小： g随纬度的增加而增大 由于在地面附近上述变化很小，如从赤道到两极，重力加速度只增加0.5%。因此，在一般计算中都忽略这种变化，而把g取作9.8m/s2，近似取10m/s2。 20 自由落体运动的规律 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。 自由落体运动 (v0 = 0, a = g ) 一般匀变速运动 自由落体运动 21 例题训练 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为多大？ （已知冲击力大小约为落地速度大小的25倍） 22 23 小游戏：反应时间的测定 24 竖直上抛运动 定义：物体只在重力作用下以一定初速度竖直向上抛出的运动。 条件：①初速度，方向竖直向上 ② 只受重力作用 竖直上抛运动是一个理想化模型 实质： 具有竖直向上初速度的匀减速直线运动 加速度：-g（通常以初速度方向为正方向）方向竖直向下 基本规律： 1、速度公式： 2、位移公式： 3、速度-位移公式： 4、上升过程所用时间： 5、上升的最大高度： 25 例题训练 一人站在40m高的塔上以10m/s的初速度竖直向上抛出一小球，求： （1）小球落地速度大小是多少？ （2）小球整个运动过程的时间多大？ 26 例题训练 一个做竖直上抛运动的物体，当它经过抛出点上方0.4m处时，速度是3m/s，当它经过抛出点下方0.4m时，速度应为多少?（g=10m/s2，不计空气阻力） 27 高中物理必修第一册 2.4 自由落体运动 2