2.4 自由落体运动 课件-2024-2025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 第4节 自由落体运动 高中物理必修第一册 亚里士多德（Aristotle，公元前384～前322），古希腊人，世界古代史上伟大的哲学家、科学家和教育家之一，堪称希腊哲学的集大成者 古人对落体的认识 物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢 当代人对落体的认识 一、逻辑的力量 假设：重的物体下落得快 应更快！ 不太快也不太慢 下落快 下落慢 根据同样的假设，得出了相互矛盾的结论——悖论 一、逻辑的力量 假设错误 重的物体与轻的物体应该下落得同样快 伽利略（Galileo Galilei，1564－1642），意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家，被誉为“现代物理学之父”。 比萨斜塔实验：美丽的传说！ 思考 为什么我们在生活中经常会看到轻的物体下落慢、重的物体下落快呢？ 演示2：将纸片揉成纸团，再将它与粉笔从同一高度同时由静止释放，观察谁先落地？ 演示1：将一支粉笔和一张纸片从同一高度同时由静止释放，观察谁先落地？ 结论：将纸片揉成纸团后，明显下落得快，很显然是空气阻力的影响 思考 如果没有空气阻力的影响，轻的物体和重的物体下落得真是一样快吗？ 美国宇航员大卫·斯科特在登上月球后，从同一高度同时释放锤子和羽毛，看到它们同时落到月球表面，有力证明了伽利略观点的正确性。 二、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 2、条件:只受重力，且初速度为零(v0=0) 猜想 自由落体运动是什么性质的运动？可能是匀加速直线运动吗？ 请提出你的猜想并设计实验验证方案！ 有哪些研究自由落体运动的方法呢？ 打点计时器 光电门 频闪照片 Δx=x2-x1=x3-x2=……恒定，故自由落体运动为匀加速直线运动 问1：是否是匀加速直线运动的判断依据？ 例：分析频闪照片 x1 x2 x3 x4 x5 0.8 2.4 3.9 5.4 7.1 频闪周期T=0.04s，标尺单位是cm 问2：自由落体运动的加速度怎么求？ a=10m/s2 3、运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 二、自由落体运动 4、自由落体加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g来表示。 （1）方向：总是竖直向下 （2）大小：地球上不同的地方会有较小的差异，一般取9.8m/s2或10m/s2 观察与猜想 下表列出了一些地点的重力加速度，你从表中发现了什么规律了吗？ 地 点 纬 度 重力加速度 赤道 0° 9.780 广州 23°06′ 9.788 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 （1）纬度越高，g越大：赤道处最小，越往两极g越大，两极处最大 （2）高度越高，g越小：但这个变化比较小，在我们研究的较短的下落距离中，可以认为g是不变的 规律 三、自由落体运动的规律 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动 除了基本公式，匀变速直线运动的推论、初速度为零的匀加速直线运动的比例关系在此都可以使用！ 试一试 请根据今天所学自由落体运动知识测测你的反应时间！ 提醒：捏尺的手指应位于尺下部的0刻度位置，且手的任何部位不要碰到直尺 利用这种方法，能否把下面刻度尺的长度刻度，直接标注为时间刻度，使它变为“人的反应时间测量尺”？ $$