2.4.2 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

自由落体运动（第二课时） 年 级：高一 学 科：物理（人教版 高中物理 同学们，我们接下来学习《自由落体运动》的第二课时。 1 一些地点的重力加速度 高中物理 这是教材提供的一些地点的重力加速度，从表格上你发现了什么规律吗？ 从表格中可以发现，地球上不同地点的重力加速度g的大小一般是不同的，纬度越高的地方重力加速度的数值越大。 例如在赤道的海平面处 g为9.780 m/s2，在北京g 为9.801 m/s2，在北极g为9.832 m/s2。 为什么不同地点的重力加速度g的数值不同呢？这个问题我们以后还要继续研究，大家也可以查阅相关资料来了解这个问题。 2 标准值：g = 9.806 65 m/s2 重力加速度 一般取 g = 9.8 m/s2 ，粗略计算时取 g = 10 m/s2 （初中学过的常数 g = 9.8 N/kg，实质上是这里的重力加速度） 高中物理 重力加速度g的标准值是9.806 65 m/s2 在一般的计算中，g可以取 9.8 m/ s2，粗略计算时取g= 10m/s2 初中学过的常数g =9.8N/kg，实质上是这里的重力加速度。 3 自由落体运动的规律 匀变速直线运动 自由落体运动 高中物理 自由落体运动属于匀变速直线运动，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。 而且自由落体运动的初速度为 0，加速度为g，相应的公式可简化为v ＝ gt，x ＝ 1/2 gt2。 4 自由落体运动的规律 速度与时间的关系 位移与时间的关系 高中物理 所以自由落体运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系分别为v ＝ gt，x ＝ 1/2 gt2。 5 实验：用频闪照相测自由落体加速度 高中物理 测量重力加速度的方法有很多，除了可以用打点计时器测重力加速度外，还可以用频闪照相的方法测量重力加速度。 在一个背景板上标绘有刻度，背景板的上端有一个电磁铁可以吸引住铁球，频闪仪可以以一定的时间间隔闪光。 拍摄频闪照片要在暗室中进行，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮下落的小球，于是在数码相机的感光板上就记录了物体在几个闪光时刻的位置。 6 实验：用频闪照相测自由落体加速度 高中物理 我们先看铁球下落的情况。 7 实验：用频闪照相测自由落体加速度 高中物理 我们再来看看拍摄频闪照片的过程。 8 实验：用频闪照相测自由落体加速度 高中物理 这幅照片是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04秒闪光一次。 9 实验：用频闪照相测自由落体加速度 单位：cm 高中物理 我们把照片放大，为了便于观察分成了两段。可以很清晰地看到，照片上记录下小球从静止开始下落，每隔0.04s所在的位置，我们把这些位置标记出来。 释放铁球瞬间开始第一次曝光，如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度，可以采用哪几种方法？ 照片中的数字是小球下落的距离，单位是厘米。 10 想一想 如何根据频闪照片求小球下落的加速度？ 高中物理 大家可以想一想，如何根据频闪照片求小球下落的加速度，一会我们进行交流。 11 交流分享 分享一： 0 1 2 3 4 5 6 Δ x1 Δ x2 Δ x3 Δ x4 Δ x5 Δ x6 先根据 求出第i个位置小球的瞬时速度，然后作出v-t图像，图线的斜率即为物体运动的加速度。 高中物理 有同学提出这样一个想法：先根据vi（图上公式……），求出第i个位置小球的瞬时速度，然后作出v-t图像，图线的斜率即为物体运动的加速度。 12 根据 可得 取平均 小球从静止下落，经历时间t1，运动距离x1 同理 想一想 分享二： 高中物理 还有同学提出另外一个想法：可以抓住小球是从静止开始下落的匀加速直线运动这个特点，它的初速度为0，从下落开始经历时间t1，运动距离为x1。 根据x1=……（图上公式），可得g1=……（图上公式）。 同理g2=……（图上公式）、g3=……（图上公式）。 取平均，可得g=……（图上公式）。 13 练一练：计算自由落体加速度 高中物理 这幅闪光照片我们也放到了资源包中提供给大家，同学们课后可以试着按我们讨论的方法计算一下自由落体加速度。 14 做一做：用手机测自由落体加速度 高中物理 很多智能手机都有加速度传感器，安装能显示加速度情况的应用程序，可以测量手机沿三个坐标轴方向的加速度情况，我们来试一试。 把手机平放，让手机沿x轴、y轴或z轴方向平移一下。 你看到了什么？当手机沿x轴或y轴平移时，可以看到屏幕上加速度图线的红线或蓝线出现一个波峰；让手机在垂直于桌面方向移动时，可以看到黄色图线发生变化。 15 做一做：用手机测