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 学习目标： 了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法。 通过实验研究自由落体运动。 知道物体做自由落体运动的条件。 探究自由落体运动的规律，了解重力加速度的概念，掌握其大小、方向。 动手小实验： 一支粉笔、一张纸。 两张同样的纸，将其中一张揉成纸团。 物体下落的快慢与什么因素有关呢 物体下落的快慢与什么因素有关呢 空气阻力！ 在日常生活中，我们观察到一块石头和一片羽毛，石头先落地，羽毛后落地。 物体下落的快慢与它的轻重有关，重的物体比轻的物体下落的快 他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，直到后来伽利略的出现。 亚里士多德 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 思考：伽利略是如何论证亚里士多德的观点是错误的？ 演示实验：轻重不同的物体下落快慢的研究（牛顿管实验） 实验器材： 牛顿管（一个一端封闭，一端有开关可以与外界相通的玻璃管）、 真空泵、 质量不相同的铁片和羽毛等。 甲：有空气；乙：真空 一、自由落体运动 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。 条件：只受重力、初速度等于0。 性质：初速度为零的匀加速直线运动。 理想化模型（忽略空气阻力，突出重力） 在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。 1、实验器材：铁架台、打点计时器、纸带、电源、夹子、导线、重物。 2、原理：纸带在重物的作用下自由下落，纸带受到的阻力较小，近似认为纸带做自由落体运动，根据打出的纸带上点的情况，观察重物的运动规律。 纸带 夹子 重物 打点计时器 实验：研究自由落体运动的规律 3、实验步骤 ①把打点计时器竖直固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。 ②让重物靠近打点计时器，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，最后要关闭电源。 ③测量重物下落的加速度。 ④改变重物的质量，重复上面的实验。 纸带 夹子 重物 打点计时器 二、自由落体加速度 对不同物体进行的实验结果表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。 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，也叫作重力加速度。 符号：g 大小：一般g=9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2 方向：竖直向下 新知讲解 地 点 纬 度 重力加速度 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 总结：重力加速度随纬度的增加而增大。 你从表中发现了什么规律吗？ 地 点 纬 度 重力加速度 赤道海平面 0° 9.780 马尼拉 14°35′ 9.784 广州 23°06′ 9.788 一些地点的重力加速度 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动。 v=gt h=g =2gh 谢谢观看！ 17 Lavf58.65.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.65.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.65.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$