第04讲 自由落体运动（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 自由落体运动 人教版(2019)必修 第一册 Directory 目录 自由落体加速度 01 新课引入 03 02 自由落体运动 自由落体运动的公式 04 课堂练习 05 conclusion 新课引入 01 观察与思考 (1)观察右侧三幅图片，图片中的水、树叶、人运动有何共同特点？ (2)他们为什么不飞向空中，而是落向地面呢？ 思考与讨论 站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个下落的快？ conclusion 自由落体运动 02 自由落体运动 代表人物 代表观点 研究方法 亚里士多德 伽利略 重的物体比轻的物体下落得快 重轻物体下落得一样快 平常观察法 逻辑推理法 自由落体运动 伽利略认为由亚里士多德“重的物体下落快”的论断，会推出矛盾的结论。 假设重的物体下落快 v1=4 结论：重的物体反而下落的慢了 矛盾 v2=8 v3<8 动手小实验 实验 现象 一张纸和一枚硬币同一高度同时由静止释放 同质量的纸团和纸片同一高度同时由静止释放 两张同质量纸片叠放，第三张同质量纸片卷成团，同一高度同时由静止释放 硬币下落快 纸团下落快 纸团下落快 思考与讨论 (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？ 物体下落的快慢与质量无关。 影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用。 牛顿管演示轻重不同物体下落快慢 牛顿管演示轻重不同物体下落快慢 自由落体运动 1.定义：物体只有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。 思考与讨论 (1)从前面的实验中我们看到，自由落体运动是什么性质的运动呢？ (2)它的加速度在下落过程中是否变化呢？ (3)你是否可以大胆的假设加速度不变呢？ conclusion 自由落体加速度 03 思考与讨论 你是否可以利用以下实验器材设计一个实验来研究自由落体运动的规律呢？ 实验思路与方案 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。 (1)实验思路： 实验思路与方案 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。 (2)实验方案： 实验思路与方案 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 x02= x13= x24= x35= x46= (3)数据记录： 编号 下落时间t/s 计数点间的位移Δx/m 计数点间的时间T/s 1 2 3 4 5 实验思路与方案 (4)数据分析：根据测得数据做出v-t图像 实验思路与方案 (5)实验结论： ②加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)。 ①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 实验演示 自由落体运动加速度 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 自由落体运动加速度 你从表中能发现什么规律？ 自由落体运动加速度 （1）地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，赤道处重力加速度g值较小，南北极重力加速度g值较大。 （2）一般取值g=9.8m/s2，有时有特别说明g=10m/s2。 3.重力加速度的不同： 做一做：用手机测自由落体加速度 conclusion 自由落体运动的公式 04 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 学以致用动手小实验 (1)若给你一把刻度尺，你是否可以测一下你的反应时间呢？两名同学相互配合试试看。 (2)你是否可以用一把测长度的刻度尺改造成一把测“人反应时间的测量尺”呢？ conclusion 课堂练习 05 1．在忽略空气阻力情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是（ ） A．重的石块落得快，先着地 B．轻的石块落得快，先着地 C．在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度 D．在着地前的任一时刻，两块石块具有不同的速度 C 【答案】C 【详解】两个石块都做自由落体运动，它们的运动的情况是一样的，所以它们同时落地，在任一时刻的速度、位移、加速度都相同，故ABD错误，C正确．故选C． 2．关于重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度的快慢 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 D．轻重物体的重力加速度不同 C 【答案】C 【详解】ABC．重力加速度是物体只受重力时产生的加速度，表示自由落体运动速度变化的快慢，故C正确，AB错误； D．重力加速度的大小与所处的位置有关，与物体的大小、形状、质量无关，故D错误。 故选C。 3．高空坠物现象被称为“悬在城市上空的痛”，给社会带来很大的危害。一物体从高处自由落下，不计空气阻力，物体落地前1s内的位移是其下落第1s内位移的7倍，则该物体释放点距地面的高度约为（　　） A．80m B．60m C．45m D．16m A 【答案】A 【详解】设物体下落总共用时为t秒，则下落高度为H，有 落地前1s的位移为 ，有 下落第1s内的位移为h，有 由题意有 整理有 故选A。 4．一个小钢球仅在重力作用下由静止开始下落，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．它下落的高度为30m B．它在第2s内的平均速度是15m/s C．它在前2s内的平均速度是5m/s D．它在最后1s内下落的高度是20m B 【答案】B 【详解】A．小钢球下落的高度为 故A错误； 5．无人机广泛应用于生产生活的各个领域。某架无人机执行任务时，悬停在距离地面80m的高空，并由静止释放物资。不计空气阻力，g取10m/s²，下列判断正确的是（　　） A．物资在空中的运动时间为8s B．物资下落第3s内的平均速度为15m/s C．物资下落40m时的速度大小为20m/s D．物资落地前最后1s内下落的高度为35m D 【答案】D 【详解】A．由自由落体运动 物资在空中的运动时间为 故A错误； 本节结束 谢谢观看 Lavf58.12.100 Lavf59.6.100 Sheet1 编号 下落时间t/s 计数点间位移Δx/m 计数点间时间T/s 计数点的速度v(m/s) 1 0.04 0.04 0.0000 2 0.08 0.04 0.0000 3 0.12 0.04 0.0000 4 0.16 0.04 0.0000 5 0.20 0.04 0.0000 Sheet1 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 时间 速度 v-t图像 0 0 0 0 0 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42_sync_fix $$