2.4.1 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 第4节 自由落体运动 (第一课时) 日期: 高一物理组 素养目标 1、了解伽利略、亚里士多德等人对落体运动的研究过程,体会逻辑推理的思维方法; 2、通过演示实验知道物体做自由落体运动的条件、规律,理解重力加速度的概念。 3、能够通过实验研究自由落体运动的规律,会测量重力加速度g。 问题 ? 站在高层建筑物上,让轻重不同的两个物体从同一高度落下,你会观察到哪个物体下落的快? 在教室内拿两张同样大小的纸,将其中一张揉成团。让纸团和另一张纸在同样的高度落下,哪一个下落的快? 什么因素影响了物体下落的快慢? 新知探究一 自由落体运动 亚里士多德 公元前384-322 日常观察:一块石头比一片树叶落得快。 重的物体比轻的物体下落得快 伽利略 公元1564-1642 v1=4 v2=8 不对吧? v3<8 你不是说:重的下落的快,那不应该是v3>8吗? 伽利略 公元1564-1642 我认为:重的物体与轻的物体下落的同样快 猜想:落体一定是最简单的变速运动,速度是均匀变化的: 存在困难:1、速度无法直接测量 突破: 间接验证 存在困难:2、落体运动时间太短,滴水计时无法准确测量 突破:“冲淡”重力,使其加速度减小 当斜面倾角增加到90 ,小球的运动不就是自由落体了吗? 对现象的 一般观察提出问题 提出猜想 假设 运用逻辑 (包括数学) 得到推论 实验 验证 推论 对假 设进 行修 正和 推广 逻辑推理 得出结论 物理学真正开始了 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。 自由落体运动是加速运动,下落过程中加速度是否会变化呢?如何测量这个加速度呢? 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,先启动打点计时器,松手后重物自由下落,计时器在纸带上留下一行点迹。改变重物的质量,重复上面的实验。 实验:研究自由落体运动的规律 数据记录与处理: 如果所打纸带在任意两个相邻相等时间内位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动。 逐差相等 如何求纸带的加速度? 图像法、计算法 13 只利用了两端的数据,偶然误差较大 14 此式把各段位移都利用上,有效地减小了仅由两次位移测量带来的偶然误差,这种方法被称为逐差法. 由xm-xn=(m-n)aT2得 逐差法(两段法) 15 其他研究落体运动的方法: 结论:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 频闪照相法测自由落体加速度 速度几乎是均匀增加 ∆v 0.327 0.3255 0.327 0.327 时间间隔1/30s 新知探究二 自由落体加速度 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.大小:一般取 g=9.8m/s2 ,粗略计算可取 g=10m/s2 方向:竖直向下,与重力方向相同 v0=0 a=g x=h 结论:纬度升高,g值增大; 海拔升高,g值减小。 1.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 当堂巩固 2.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 D 3.(2024甘肃卷)下列加速度算式中,最优的是_。 D Lavf59.6.100 $$