第四节 自由落体运动（教学课件）物理粤教版2019必修第一册

2.4 自由落体运动 新粤教版（2019）高中物理必修第一册 第一章 雨滴下落 树叶飘落 自然界中的现象：树叶从树上飘落，雨滴从空中落下来……物体下落的运动有没有一定的规律可循呢？ 【引入】 【思考问题】 从树上落下的苹果比飘下的树叶下落得快，但是，重的物体一定下落得快吗？ 石头与树叶下落 提出问题：物体下落的快慢跟物体的轻重有没有什么关系呢？ 落体运动的思考 亚里士多德 （公元前384--公元前322） 古代希腊著名哲学、政治思想家。是柏拉图的学生, 是亚历山大的老师, 后来建立了自己的学院。他的哲学逻辑学，科学, 形而上学,伦理学和政治学 对后世产生了难以估计的影响。 物体从空中下落的快慢与物体所受重力有关，重的物体下落快。 理论分析 v v 【结论1 】如果把大石头和小石头捆在一起，其所受的重力一定比任一物体大，其下落的速度也应该比其中任一物体下落的速度快。 【结论2 】如果把大石头和小石头捆在一起，独自下落较慢的小石头就会拖慢独自下落较快的大石头，最终其下落的速度应该比大石头独自下落的速度慢。 大石头和小石头捆在一起下落 伽利略 （1564—1642）意大利物理学家、天文学家。伽利略以实验为基础，用充分的论据和科学的推理推翻了亚里士多德的观点。1638年发表《两种新科学的对话》，按亚里士多德观点推出两种相互矛盾的结论 物体下落过程中的运动情况与物体所受重力无关。 Administrator (A) - 伽利略：假定大石头下落速度为8，小石头下落速度为4 两石头绑在一起，小石头拖慢大石头，速度比8小 比大石重，速度应当比8大 矛盾！ v v 【实验与探究】 1、将面积相同的硬币和纸片同时从同一高度由静止释放，仔细观察，看看有什么发现？把纸片搓成团，再次实验，看看又有什么发现？ 伽利略的推理否定了亚里士多德的错误观点。 影响物体下落快慢的因素 【实验与探究】 2、按下表的实验内容进行实验，看看有什么发现，填好实验现象及对应的结论。 实验内容 实验结果 结论 两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时由静止开始释放 一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时由静止开始释放 搓成团的纸下落得快 小纸下落得快 纸片下落快慢与轻重无关 纸片下落快慢与轻重无关 影响物体下落快慢的因素 实验结论：物体下落快慢与物体的轻重无关 （2）牛顿管内的空气被抽出一些。 （1)金属片比羽毛下落得快． （2)金属片比羽毛下落快，但两者的速度差比情况（1)的小；随着被抽出的空气越多，两者下落的快慢越接近。 观察下列情形牛顿管内物体下落的快慢情况 （1）牛顿管内有空气。 （3）牛顿管内空气被全部抽出（近似真空）。 （3)金属片与羽毛下落一样快． 实验结论 （1）空气阻力是影响物体下落快慢 的重要因素。 （2）在没有空气阻力时，在某地任何物体自由下落的运动情况相同。 影响物体下落快慢的因素可能是什么？ ２．自由落体运动的特点： （1）初速度 Vo =0 （2）仅受重力作用 （3）是一种理想化的模型 ３．在日常的生活中，空气是无处不在的，物体在下落的过程中就会受到空气的阻力，当物体的重力远大于阻力时（G»f），空气的阻力可以忽略。由静止自由下落的物体（如：实心的铁球、石头等），可近似认为物体做的是自由落体运动。 1、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 自由落体运动 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 猜想 如图所示是小球做自由落体运动的频闪照片，请根据照片提供的信息完成下表，并思考下列问题。 时间（ ） 第一段时间 第二段时间 第三段时间 第四段时间 第五段时间 第六段时间 位移 0.5 1.7 2.7 3.8 4.9 6.0 （1）任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？是否验证了上述猜想？ 时间（ ） 第一段时间 第二段时间 第三段时间 第四段时间 第五段时间 第六段时间 位移 0.5 1.7 2.7 3.8 4.9 6.0 任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差相同。 位移之比： 猜想正确 时间（ ） 第一段时间 第二段时间 第三段时间 第四段时间 第五段时间 第六段时间 位移 0.5 1.7 2.7 3.8 4.9 6.0 （2）小球做自由落体运动的加速度是多少？ 1、自由落体运动的初速度为零的匀加速直线运动。 2、重力加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，方向总是竖直向下，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫重力加速度。符号“ ”。 3、纬度不同， 的大小不同，通常取 ，粗