2.4 自由落体运动 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.4自由落体运动 物体下落的运动是一种常见的运动。 雨滴的下落 苹果的下落 伞兵的下落 探究一： 不同轻重的物体，下落的快慢是否相同？ 亚里士多德 物体下落快慢由物体轻重决定，即：物体越重 下落越快。 Aristotle 伽利略 Galileo 1564～1642 前384～前322 物体下落时运动快慢与物体轻重无关 演示实验： 牛顿管实验 重的物体和轻的物体哪个先落地 一、自由落体运动 1、定义：物体只在重力作用下，由静止开始下落 的运动，叫做自由落体运动。 2、特点： ①只受重力； ②初速度为零； 3、理想化的运动模型 运动性质 轨迹— 运动特征——变加速? 匀加速? 直线 方法二： 1、如图 ，固定打点计时器，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。 2、用手捏住纸带上端，启动打点计时器， 松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。 3、仿照前面对小车运动的研究，测量重物下落的加速度。改变重物的质量，重复上面的实验。 10 2 4 6 8 12 14 16 18 X1 X2 X3 X4 X5 若X2-X1 =X3-X2=X4-X3=△X在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。 取点 1 2 3 4 连续相等时间内的位移（cm) X1 = X2= X3 = X4= 连续相等时间内的位移差（cm) X2-X1= X3-X2= X4-X3= 规律 1 2 3 4 5 请同学们把纸带上数据填写在表中 能求出该物体下落时的加速度吗？ 4、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 二、自由落体加速度： 1、定义：同一地点一切物体自由下落的加速度都同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示 2、注意： （1）重力加速度g是矢量 （2）在同一地点，g值一样。 （4）g随纬度的增加而增大 （赤道g最小，两极g最大) (3) g随高度的增加而减小。 大小：g=9.8m/s2 方向：竖直向下 三、自由落体运动的规律：（ v0=0，a = g) v=v0+at ①速度公式: x=v0t+at2/2 ②位移公式: v-v02=2ax ③速度与位移关系: 三、自由落体运动的应用： 人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间 测反应时间 四、自由落体运动图像： v t 取向下为正方向 v t 取向上为正 五、伽利略研究自由落体： 大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即; 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径 合理外推 困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？ 合理外推：随着θ的增大， 的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。 科学思想方法程序是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出结论→通过实验对结论进行检验→对假说进行修正和推广→…… 其核心是：把实验和逻辑和谐地结合起来。 现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律 解：由题意物体做自由落运动，t=2s，g取9.8m/s2 所以 例1、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。 例2、从某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高。 解： 　解①、②两式得：t=4s　 H=80m H = 1/2 gt2 H H H 练习： 1、做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1∶3,下落高度之比为1∶2,甲乙同时下落,g取10 m/s2,则 (　B　)A.下落加速度之比为1∶3B.下落过程中甲乙速度大小始终相等C.下落时间之比为1∶2D.甲落地前,甲乙间距离逐渐增大 2、物体从h高处自由下落,它在落地前1 s内共下落45 m,g=10 m/s2,下列说法中正确的有 (　A　)A.落地前2 s内共下落80 mB.物体落地时速度为40 m/sC.下落后第1 s内、第2 s内、第3 s内,每段位移之比为1∶2∶3D.物体下落的时间为3 s $