2.4 自由落体运动（课件及素材）-2020-2021学年高一物理第一册同步精品课堂（新教材人教版）（共27张PPT）

中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 新教材人教版 物理（必修第一册）（高中） §2.4 自由落体运动 （高一上） 学易同步精品课堂 传说中的比萨斜塔实验 传说中的比萨斜塔 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？ 逻辑的力量 伽利略认为： 重物与轻物应该下落得同样快。 v1=8 v2=4 v12>8 4<v12<8 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。 * 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 伽利略的逻辑推理 真空管中物体的下落 * 伽利略的逻辑推理 不同物体，下落的快慢是否相同？ 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。 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 * 一 . 自由落体运动 1.定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 注意：在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动 2.特点： （１）、物体只受重力作用  （２）、物体由静止开始下落 实验：研究自由落体运动的规律 * 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 * 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。 * 二. 自由落体的运动规律 匀变速直线运动 速度公式 位移公式 位移速度公式 平均速度公式 自由落体运动 【例3】．(2020·安徽青阳高一期中)小明摇动苹果树，从同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，则以下说法正确的是(　　) A．苹果和树叶的运动都是自由落体运动 B．苹果和树叶的运动都能看成自由落体运动 C．苹果的运动可以近似看成自由落体运动，树叶的运动则不能看成自由落体运动 D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶也不会同时落地 【例4】(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　) A．它是v0＝0、a＝g、方向竖直向下的匀加速直线运动 B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5 C．在开始连续的三个1 s末的速度之比是1∶2∶3 D．从开始运动到下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3 解析：选ABC.由自由落体运动的性质可知A正确；由自由落体运动的比例关系式知B、C正确；由比例关系式知，从开始运动到下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为：1∶eq \r(2)∶eq \r(3)，故D错误． 【例5】．(2020·佛山期末)晓筱同学在一次观看跳水比赛时，想到一个问题：水池的水至少要多深，才能保证运动员的安全？他做了如下假设：比赛时，运动员在距水面10 m的跳台向上跳起，到达最高点时重心离跳台约1.25 m．然后自由下落；忽略空气阻力，将运动员看做质点，其在水中做减速直线运动；上网查得平均加速度大小为25 m/s2，g取10 m/s2.请你帮晓筱计算： (1)运动员落至水面时的速度； (2)为了避免运动员与池底碰撞，水池的最小水深． 解析：(1)由题意知运动员从跳台至水面做自由落体运动，由H＋h＝eq \f(1,2)gt2且v＝gt， 得：v＝eq \r(2g（H＋h）)，将数据代入解得v＝15 m/s. (2)运动员末速度为0，设水池的最小水深为H0，则0－v2＝2aH0，解得H0＝4.5 m. 答案：(1)15 m/s　(2)4.5 m 三. 自由落体加速度 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体的加速度，也叫做重力加速度。用g 来表示。 方向：竖直向下 3.大小：与地理位置有关 低处大，高处小。两极大，赤道小 注意：通常取g=9.8m/s2， 粗略计算时可取g=10m/s2。 重力加速度的数值 g /(m/s2) 地点 纬度 重力加速度 赤道 00 9.780 广州 23006’ 9.7