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

2.4 自由落体运动 生活中常见的下落现象 这些物体下落的快慢是不一样的，那么影响物体下落快慢的因素有哪些呢？ v12＞8 v1=8 v2=4 4<v12<8 重物被轻物拖累 重物轻物绑一起更重了 亚里士多德 古人的观点 物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快 伽利略 重物与轻物下落得同样快 假设重的物体下落快 矛盾 平常日常观察到的事实，如一块石头比一片树叶落得快些…二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。 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， 伽利略在《两种新科学的对话》一书中曾经做出过这样的分析论断： 重物被轻物拖累 重物轻物绑一起 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。 质量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快？ 半张纸团成的纸团与一张纸谁下落得快？ 探究1：什么因素影响物体下落的快慢？ 质量大的粉笔，下落的快 质量小的纸团，下落的快 同样的两张纸，一张展开，一张揉成团谁下落得快？ 质量一样，揉成团的纸团，下落的快 (1)物体下落的快慢是否与质量有关？ (2)你认为影响物体下落快慢的可能的因素什么？ 无关 空气阻力 牛顿管演示轻重不同物体下落快慢 实验结论： 牛顿管实验 在完全没有空气阻力的情况下，轻重物体下落的一样快。 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。 2.条件：①只受重力作用；②从静止开始 3.如果实际问题中，空气阻力与其重力相比很小，可以忽略，则物体的下落也可近似看作自由落体运动。 理想化物理模型 【例题】关于自由落体运动，下列说法正确的是 (　　) A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动 B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这 时由静止开始下落的运动可以看成自由落体运动 C.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动 D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由落体运动 B 课堂练习 思考与讨论 自由落体运动是什么性质的运动呢？ 实验： 用打点计时器研究自由落体运动 铁架台、电火花计时器、纸带、铁夹、重物、交流电源、刻度尺 实验器材： 利用打点计时器能够把做自由落体运动的物体的位置和相应的时刻记录下来，根据对匀变速直线运动的研究，测量物体下落的速度，进而研究自由落体运动速度变化的规律，以证实自由落体运动是否是匀加速直线运动，并求出加速度的大小。 实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。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。改变重物的质量，重复上面的实验。 实验演示 0 1 2 3 4 5 6 自由落体运动的轨迹是怎样的？ 相邻计数点间的距离是怎么变化的？ 相邻相等时间间隔的位移之差满足什么关系？ 直线 变大 加速 实验结论： ①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 0 1 2 3 4 5 6 逐差法 实验结论： ②不同的物体在同一地点做自由落体运动的加速度都是恒定的 ①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 二、自由落体加速度 1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。 2.方向：竖直向下 不同地点，重力加速度的值完全一样吗？ g值与纬度之间具有怎样的关系呢？ （1）地球上不同地方重力加速度的值一般有细微差别： 纬度越高，重力加速度g值越大； （2）一般取值g=9.8m/s2，有时会特别说明取g=10m/s2。 3.重力加速度的大小： 高度越高，重力加速度g值越小。 关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（　　） A．重的物体的g值大 B．g值在地面任何地方一样大 C．g值在赤道处大于南北两极处 D．同一地点的轻重物体的g值一样大 课堂练习 D 三、自由落体运动的公式 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。 v0=0 a=g x=h 课堂练习 为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。 解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为h。 怎么用一把刻度尺测一下人的反应时间？ 动手小游戏 学以致用：测反应时间 课堂小结 自由落体运动 定义 自由落体运动 条件 自由落体运动的公式 大小 方向 ①只受重力作用；②从静止开始 物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动 重力加速度 g=9.8m/s2，不同纬度大小不同，两极最大 竖直向下 思考： 为什么实验中选取纸带时，要求点迹清晰且起始两点间距接近2mm呢？ Lavf58.12.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7 $$