2.4 自由落体运动 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 自由落体运动 授课人：xxx 引入 思考：羽毛、粉笔同时松手，谁落得快？为什么？ 这个问题不由得让我们想到《两个铁球同时着地》的故事 影响羽毛下落速度的原因是空气阻力 教材内容 如果没有空气阻力呢？ 引入 牛顿管/毛钱管： 一、自由落体运动 视频结论：在没有空气阻力时，羽毛和球下落速度一样快 在物理学中，将物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。 ①只受重力（由于研究的问题很难达到真空，故空气阻力很小可以忽略时也可以看成自由落体运动） ②初速度为零 飘落的树叶 踢出去的足球 屋檐滴落的雨滴 蹦极前半段 一、自由落体运动 实验：研究自由落体运动的规律 实验仪器：打点计时器和纸带、重物、刻度尺等 求出打每个点迹时的瞬时速度。 绘制v-t图像，分析速度变化规律。 看是否为匀变速直线运动，若是则求出加速度。 二、自由落体加速度 对不同物体进行的实验结果表明，在地球表面同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。 ③方向：竖直向下。 ①定义：物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度(free-fall acceleration)，也叫作重力加速度(gravitational acceleration) 。 ②符号：通常用g表示。 ④大小：一般g =9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2。 二、自由落体加速度 不同地区重力加速度的大小，你发现什么规律了吗？ 三、自由落体运动深入 规定竖直向下的方向为正方向。 0 x 注意：初速度为零才适用哦，不要一律带公式！ 练一练 1．关于重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的大小 C．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢 D．轻、重物体在同一地点的重力加速度不同 2、高空坠物会对人身和财产安全造成严重危害，如果一只花盆从45m高处的阳台意外坠落，忽略空气阻力，取重力加速度为10m/s2，则花盆落到地面所需时间为（　　） A．1s B．3s C．5s D．7s 练一练 3、比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h1＝6.8m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面的时间t1＝0.2s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。 （1）求小球到达第一层顶端时的速度大小v1； （2）求斜塔离地面的总高度h。 练一练 阅读教材科学漫步 四、科学漫步 四、科学漫步 1、伽利略建立起了运动学基本概念如速度、加速度等 2、伽利略得到，如果速度随时间均匀变化，则位移应与时间二次方成正比 3、由于计时的不发达，伽利略利用斜面“冲淡”重力。 4、伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论 伽利略（Galileo Galilei，1564- 1642），意大利数学家、天文学家、 物理学家，对现代科学的发展有重 大贡献。 他是最早用望远镜观察天体的天文学家，曾用大量事实证明地球环绕太阳旋转，否定地心说。否定统治人们思想两千多年的力是维持物体运动状态原因的观点。 他所采用的科学实验与数学分析相结合的思想（及科学探究程序）对物理学的发展有着意义深远的影响。后人评论：“伽利略的发现及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。” 4．意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。这里的实验是指“伽利略理想斜面实验”，关于该实验，你认为下列陈述正确的是（　　） A．伽利略在该实验中得出的结论均为实验事实 B．该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律 C．伽利略通过该实验发现了力是维持物体运动的原因 D．伽利略通过该实验得出惯性定律 练一练 专题 竖直上抛 将物体以一定的初速度v0竖直向上抛出，物体只在重力作用下所做的运动叫竖直上抛运动。 竖直上抛运动的加速度始终为重力加速度g，是匀变速直线运动。 定义 实质 处理办法一：分段法 将竖直上抛运动分为上升过程和下落过程分别处理，如图所示。 上升过程：初速度v0竖直向上、加速度g竖直向下、末速度v＝0的匀减速直线运动。 下落过程：自由落体运动。 上升过程与下落过程经过空间某点的速度大小相等，方向相反。 上升过程中经过两点所用的时间与下落过程中经过这两点所用的时间相同。 竖直上抛运动的对称性 处理办法二：全程法 由于竖直上抛运动加速