2.4 自由落体运动 课件-2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

第二章 匀变速直线运动 第四节 自由落体运动 问题：为什么测高度可以测反应时间？ 雨滴下落 树叶飘落 自然界中的现象：树叶从树上飘落，雨滴从空中落下来……物体下落的运动有没有一定的规律可循呢？ 【引入】 【思考问题】 从树上落下的苹果比飘下的树叶下落得快。 重的物体下落得快吗？ 亚里士多德（Aristotole) 古人的观点 伽利略 物体下落的快慢是由物体的重量决定。重的物体下落得快。 物体下落过程中的运动情况与物体所受重力无关。轻重不同的物体下落得同样快 老亚，你错了 伽利略 v12＞8 v1=8 v2=4 4<v12<8 结论与假设 出现了矛盾！ 伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误 重物被轻物拖累 重物轻物 绑一起 古人的观点 古人的观点 实验验证 物体下落快慢与轻重无关 传说中： 世界著名的比萨斜塔实验证明 同时释放外形体积大小材料相同但质量不同的两个小球同时落地。 【实验与探究1】物体下落快慢是否与重量有关？ 实验内容 实验结果 结论 面积相同的硬币和纸片，从同一高度同时由静止开始释放 硬币下落得快 （轻重不同） 两张一样的纸，将其中一张搓成团，另一张铺平，从同一高度同时由静止开始释放 一张大纸和一张小纸，将小纸搓成团，大纸铺平，从同一高度同时由静止开始释放 搓成团的纸下落得快 （轻重一样） 小纸下落得快 （轻重不同） 轻重一样，纸团快 轻的快 影响物体下落快慢的因素 实验结论：物体下落快慢与物体的轻重无关 重的快 探究2：物体下落的快慢与什么有关？ 牛顿管演示轻重不同物体下落快慢 空气阻力是影响物体下落快慢的因素。 在真空中（没有空气阻力），只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同 实验现象： 实验结论： 实验条件控制 实验现象 1 未抽出空气 2 抽出大部分空气 3 抽出所有空气 羽毛下落的很慢 相同 速度接近 ２．自由落体运动的条件： （1）初速度 Vo =0 （2）仅受重力作用 当重力远大于阻力时（G»f），空气的阻力可以忽略。由静止自由下落的物体可近似认为自由落体运动。 如：从静止下落实心的铁球、石头等 1、物体只有在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 自由落体运动 3.是一种理想化的模型 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 猜想 （1）任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差是否相同？是否验证了上述猜想？ （2）小球做自由落体运动的加速度是多少？ s1=s2=s3=s4 任意两个连续相等的时间里，小球下落的位移之差相同。 结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 （1） （2） 1、运动性质：自由落体运动的初速度为零的匀加速直线运动。 自由落体运动的规律 2、自由落体加速度g(重力加速度) （1） 大小：一般取 g=9.8m/s2 ，粗略计算可取 g=10m/s2 。 （3）方向：竖直向下（垂直于当地水平面向下）。 注意：不是垂直于地面或者支持面，也不是指向地心（赤道和两极指向地心） （4）同一地点, g相同；不同地点,g不同。 【讨论与交流】 中，可能是在哪个城市拍的频闪照片？ 同一纬度，海拔越高，g值越小 g低>g高 纬度越高，g值越大 g极地>g赤道 结论：纬度升高，g值增大；海拔升高， g值减小 3、自由落体运动的速度公式： 速度与位移公式： 位移公式： 自由落体运动的规律 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 一般g=9.8m/s2，粗略 g=10m/s2 纬度升高，g值增大；海拔升高， g值减小 竖直向下 运动性质:初速度为零匀加速直线运动 例题：如图所示，椰子从距地面高度为20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力，取 。求椰子落地的时间和到达地面时速度。 解：规定竖直向下为正方向。由自由落体运动的位移公式 得： 又 拓展： 在例题中，椰子在落地前1s下落的高度是多少？ 1、一个物体自由下落， 求：（1）3 s末的速度大小， （2）3 s内的位移大小， （3）第3 s内的位移大小．（g取10m/s2） 练习 Lavf58.12.100 Lavf59.6.100 $$