2.4 自由落体运动（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第二章 人教版 高中物理必修一 第4节 自由落体运动 实验探究 02 古人的观点 01 自由落体规律 03 自由落体加速度 04 巩固提升 05 CONTENTS 目录 物体下落的运动是司空见惯的，轻重不同的物体哪个下落的快呢？ 新课导入 古人的观点 PART 01 亚里士多德（Aristotole) 　　两千多年前，古希腊学者亚里士多德，通过平常观察到的事实，例如一块石头比一片树叶下落得快些，认为物体下落的快慢与它的轻重有关。 他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间，大家都奉为经典。 亚里士多德 01 伽利略 v12＞8 v1=8 v2=4 4<v12<8 结论与假设 出现了矛盾！ 伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后通过实验证明重物与轻物下落得同样快。 重物被轻物拖累 重物轻物 绑一起 伽利略 02 你能证明吗 ？ 实验探究 PART 02 实验一:一张纸片、一个硬币，从同一高度下落 实验三:两张纸叠在一起，第三张卷成团，从同一高度下落 　　轻物和重物都有可能下落得快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢？如果没有这个因素的影响，轻重不同的物体谁会下落得更快呢？ 自制实验 01 实验二:两张一样的纸，一张卷成团，从同一高度下落 8 牛顿管实验 02 9 实验条件控制 实验现象 1 未抽出空气 2 抽出大部分空气 3 抽出所有空气 羽毛下落的很慢 相同 速度接近 实验结论：在完全没有空气阻力的情况下，轻重物体下落的一样快。 实验规律 03 央视科学实验 04 11 　　通过上面的实验可以看出：物体下落的快慢与质量无关，下落得快慢不同是由空气阻力造成的。 G铅球 f铅球 G羽毛 f羽毛 无空气阻力下，只受重力的运动是否隐藏着某种普遍性的规律？ 问题与思考 05 12 自由落体运动 PART 03 1.定义: 物体在只受重力作用下，从静止开始下落的运动。 (1) v0 = 0 (2) 只受重力作用 2.特点: 当空气阻力与重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看作自由落体运动。 (3) 轨迹为直线 自由落体运动 01 它的加速度在下落过程中是否变化呢？我们可以通过什么方法测量它的加速度大小呢？ 　 从前面的实验中我们看到，物体自由下落的速度越来越快，那么自由落体运动是什么性质的运动呢？ 问题与思考 02 研究自由落体运动规律 PART 04 打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺. 实验器材 重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。 实验原理 实验器材、原理 01 （1）将计时器竖直固定在铁架台上 （2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端 （3）先打开打点计时器，再松开纸带 （4）关闭电源，取下纸带 （5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理 实验步骤 02 （1）用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离. （2）用各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即 ，做v-t图像，图像为一条倾斜的直线。 (3)根据v－t图像的斜率求加速度，即加速度等于9.81m/s2，或根据Δx=xN－xN-1＝aT2，求得Δx近似一个常量，解得加速度等于9.81m/s2。 数据处理 03 实验演示 04 自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动。 实验结论 05 也叫自由落体加速度 在地球的不同地方，自由落体加速度的大小都是9.8 m/s2吗？人们又是如何知道某地的自由落体加速度的大小的呢？你有测量方法吗？ 自由落体运动的加速度 PART 05 方向：竖直向下 在一般的计算中g=9.8m/s2，粗略计算取10m/s2;题目中有字母出现时，g不用具体数据代入。 研究表明：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。通常用g表示。 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 你能从表中发现什么规律吗？ 自由落体加速度 01 地球表面不同地点，g值有所不同。 纬度越高，g值越大。g极地>g赤道 同一地点不同高度，g值有所不同。 高度越高，g值越小。g低>g高 自由落体加速度的规律 02 用手机测自由落体加速度 03 用频闪照相测自由落体加速度