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

5.自由落体运动 第二章 匀变速直线运动的研究 第一部分 自 由 落 体 运 动 2 观察生活中的落体运动 观察生活中的落体运动 观察生活中的落体运动 思考： 这些物体在下落过程中，下落快慢有什么特点？说出你的想法。 探究：物体的下落的快慢与什么因素有关 比较质量 比较 接触面积 比较 空气阻力 比较 下落快慢 第1组 一张纸片 小 大 大 慢 一枚硬币 大 小 小 快 第2组 半张纸团 小 小 小 快 一张纸片 大 大 大 慢 第3组 半张纸团 小 近似 相同 近似 相同 近似 相同 一张纸团 大 与质量 无关 与空气阻力 有关 探究：物体的下落的快慢与什么因素有关 小结：物体下落时的速度与物体的质量无关。与物体所受的阻力有关。 且阻力越大，下落越慢；阻力越小，下落越快。 思考 如果物体不受阻力，物体下落的运动将会是怎样的呢。 视频演示：牛顿管实验 把形状、质量都不同的羽毛、软木塞、金属片放置到牛顿管里。把牛顿管倒立过来，可以看到，这些物体下落最快的是金属片，最慢的是羽毛。 尽量地抽去牛顿管里的空气，再看这些物体下落，发现它们下落的快慢大致是相同的 观察和总结 没有阻力的情况下，物体自由下落运动的特点： 1.初速度 2.受力情况 一、自由落体运动 1.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。 一、自由落体运动 2.条件： ①自由落体运动只在没有空气的空间才能发生。 ②在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落近似看作自由落体运动。 一、自由落体运动 3.因为地球上存在空气，自由落体运动要求只受重力，因此自由落体是一种理想模型。（类比质点） 第二部分 自由落体加速度 15 思考与探究 通过实验和生活现象，我们知道自由落体运动是加速运动。能不能设计一个实验研究自由落体运动的加速度。 思考与探究 我们使用打点计时器，来测定自由落体运动加速度。 实验和观察结果 观察使用不同物体进行反复试验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。 这个加速度就叫做自由落体加速度，也称为重力加速度。通常用g表示。 二、自由落体加速度 自由落体加速度，方向竖直向下。 通过实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的。 一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2。 本书中，如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。 二、自由落体加速度 重力加速度在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。 重力加速度随着纬度的升高而变大 同时在同一纬度，重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。 第三部分 自由落体运动的规律 21 三、自由落体运动的规律 你能总结自由落体运动的特点吗？ 初速度： 加速度： 轨迹： 自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。 v0=0 a=g（定值） 直线（竖直） 三、自由落体运动的规律 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基本公式及推论都适用于自由落体运动。（通常以竖直向下为正方向） 随 堂 练 习 24 随堂练习 例题1 （多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ） A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动。 C.物体只在重力作用下从静止开始的运动自由落体运动。 D.当空气阻力作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动。 BCD 随堂练习 例题2 从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=______。（重力加速度为g，用字母表示） 随堂练习 例题3 一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大？（忽略子弹在竖直方向上的位移，g取10m/s2） 随堂练习 例题4 从离地面80m的空中自由落下一个小球，g取10m/s2，求： （1）经过多上时间小球落到地面上； （2）自开始下落计时，在最后1s内的位移； （3）下落一半高端时的速度。 本课小结 1.自由落体运动的定义、特点、条件和实质吗，以及相关规律。 2.自由落体加速度（重力加速度）的定义、数值和特点。 3.能解决关于自由落体运动相关的问题。 本课作业 1.和同学合作，利用一把直尺和今天所学的自由落体运动的规律，测定一下你的反应时间。 本课作业 2.优化设计，基础训练部分习题。 THA