第一章 7 对自由落体运动的研究（课件）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（教科版）

7　对自由落体运动的研究 物理 (教师参考) 目标导航 重点:(1)自由落体运动的特点及性质 (2)自由落体加速度的大小及方向 难点:自由落体运动规律的应用 物理 情境链接 请一位同学与你合作,让他用两个手指捏住长尺上端,你的拇指与食指弯曲成环状放在尺下端的零刻度处(手的任何部位都不要碰到尺)。当你看到他一松手时,你立刻把尺握住。记下握住尺的位置,读出尺下落的高度,就能算出你的反应时间,你想知道这样做的道理吗? 信息 直尺自由下落。下落的高度为刻度尺的读数,选定合适的运动规律就可求得尺子下落的时间,该段时间即为你从看到他一松手到采取行动握住直尺的时间,也就是你的反应时间。 物理 课前预习 课堂探究 随堂演练 物理 课前预习·掌握新知 一、自由落体运动 1.定义:只在 的作用下,物体由 开始下落的运动。 2.特点 (1)受力特点:只受 作用。 (2)运动特点:初速度为 、加速度 的匀加速直线运动。 教材梳理 重力 静止 重力 零 恒定 想一想 教材P28图1-7-3的照片中,宇航员大卫·斯科特在没有空气的月球上发现羽毛和铁锤下落的快慢相同。这说明了什么? 答案:任何物体只在重力作用下的下落运动具有相同的运动规律。 物理 二、伽利略对落体运动规律的探究 研究过程:发现问题(对现象的观察)——提出 (运用数学和逻辑手段得出推论)——间接验证——合理外推(得出结论)。 想一想 匀变速直线运动的速度公式和位移公式是否适合自由落体运动? 答案:由于自由落体运动是加速度恒定的匀加速直线运动,因此匀变速直线运动的速度公式、位移公式同样适用于自由落体运动。 三、自由落体加速度 1.概念:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 ,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做 。 2.大小:在通常的计算中,可取g= m/s2,粗略计算时可取 g=10 m/s2。 3.方向: 向下。 相同 重力加速度 9.8 竖直 假说 物理 想一想 如何利用教材P31图1-7-7计算自由落体的加速度? 答案:由于照片中频闪时间相等,由刻度尺确定各相等时间的位移,运用Δx=aT2可求得自由落体的加速度。 物理 自主检测 A 1.关于自由落体运动,下列说法正确的是(　 　) A.自由落体运动是一种匀加速直线运动 B.自由落体运动是一种变加速直线运动 C.物体刚下落时,速度和加速度都为零 D.物体的质量越大,下落时加速度就越大 解析:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,故A正确,B,C错误;重力加速度与物体的质量无关,重物与轻物下落一样 快,故D错误。 物理 2.下列关于重力加速度的说法正确的是(　 　) A.在地球上同一地点,轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 B.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向 C.在地球上不同地方,g的大小都是9.8 m/s2 D.纬度较低的地方,重力加速度g值较大 解析:在地球上同一地点,轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的,都为g,故A正确;重力加速度g是矢量,既有大小,又有方向,故B错误;地球上不同纬度处的重力加速度大小不同,但差别不大,故C错误;纬度越低的地方,重力加速度g值越小,故D错误。 A 物理 D 物理 4.某人估测一竖直枯井深度,从井口由静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)(　 　) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m B 物理 课堂探究·突破要点 要点一　对自由落体运动及自由落体加速度的理解 |问题导学| 1.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04 s闪光一次。试判断小球的运动是否是匀变速运动?若是匀变速运动,加速度是多大?(照片中的数字是小球到起落点的距离,单位cm) 物理 答案:由图可知 闪光次数 … 1 2 3 4 5 6 位置坐标x/cm … 0.8 3.2 7.1 12.5 19.5 28.1 则Δx1=(3.2-0.8)cm=2.4 cm, Δx2=(7.1-3.2)cm=3.9 cm, Δx3=(12.5-7.1)cm=5.4 cm, Δx4=(19.5-12.5)cm=7.0 cm, Δx5=(28.1-19.5)cm=8.6 cm, 则Δx12=1.5 cm,Δx23=1.5 cm, Δx34=1.6 cm,Δx45=1.6 cm。 可见在误差允许的范