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

例:据新闻报道：一位妈妈奋勇接住高楼跌落的孩子。若楼的高度是45m ，这位妈妈从她所在的地方冲到楼下需要的时间是1.3 s ，请你估算一下她要接住孩子，至多允许她有多长的反应时间?（不计空气阻力，g 取 10 m/s2 ) 第4节 自由落体运动 问题1：是重的物体下落得快还是轻的物体下落得快？ 古希腊伟大的思想家、科学家、教育家 —— 亚里士多德 两千多年前： 研究方法：观察——思考（直觉） 亚里士多德的观点对吗？ 质疑、提出新的猜想 逻辑推理 伽利略：意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家 公元前384~前322 1564.02－1642.01 牛顿管实验 问题2：影响落体运动快慢的因素可能与什么因素有关？ 猜想：空气阻力 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 × 物体越重，下落越快 v3? v1 v2 v3>v2 v2>v3>v1 矛 盾 世界著名的比萨斜塔实验证明：重的铁球和轻的铁球下落快慢相同 1971年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 1.定义： 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 。 2.特点： （1）V0=0 第4节 自由落体运动 理想化模型 （2）只受重力作用 强调：实际中若空气阻力同重力相比很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作是自由落体运动！） 二、自由落体运动 一、只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同 影响物体下落快慢的因素是空气阻力 问题3：我们生活中有自由落体运动吗？ 问题4：自由落体运动遵循什么运动规律呢？ ① 直观感觉：自由落体是初速度为零的加速直线运动。 ② 若是初速度为零的匀加速直线运动则应满足： 结论一：任意相邻相等时间间隔内的位移之差是一个常数，即： 结论二：v—t图像应该是过原点的直线。 结论三：满足一组比例式。 结论四：x—t应该是过原点的抛物线的一半。 ………… （思考：是否是初速度为零的匀加速直线运动呢？） 纸带分析 频闪照片分析 猜想： 实验+推理 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 自由落体运动研究方法 纸带分析 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 方案：利用 验证。 计算： 结论：自由落体运动是初速度为零,加速度为9.8m/s2的匀加速直线运动。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.定义：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 2.特点： （1）V0=0 第4节 自由落体运动 理想化模型 （2）只受重力作用 强调：实际中若空气阻力同重力相比很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作是自由落体运动！） 二、自由落体运动 一、只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同 影响物体下落快慢的因素是空气阻力 3.规律： 初速度为零的匀加速直线运动 三、自由落体加速度 1.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，也叫重力加速度，通常用g表示。 2.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同 重力加速度纬度的增大而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。 1.定义：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 2.特点： （1）V0=0 第4节 自由落体运动 理想化模型 （2）只受重力作用 强调：实际中若空气阻力同重力相比很小，可以忽略不计时，物体的下落可以看作是自由落体运动！） 二、自由落体运动 一、只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同 影响物体下落快慢的因素是空气阻力 3.规律： 初速度为零的匀加速直线运动 三、自由落体加速度 1.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，也叫重力加速度，通常用g表示。 2.重力加速度是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同 3.不同的地理位置g的大小不同，通常情况下g取9.8m/s2，粗略计算时g取10m/s2 （初中学过的常数g=9.8N/㎏，实质上是这里的重力加速度） 3.不同的地理位置g的大小不同:（1）g随纬度的增加而增大；（2）同一纬度，g随高度的增加而减小。 例:据新闻报道：一位妈妈奋勇接住高楼跌落的孩子。若楼的高度是45m ，这位妈妈从她所在的地方冲到楼下需要的时间是1.3 s ，请你估算一下她要接住孩子，至多允许她有多长的反应时间?（不计空气阻力，g 取 10 m/s2 ) 解析：由公式 得 孩子自由落地所用时间 至多允许该青年反应时间 3.0 s-1.3 s