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

2.4 自由落体运动 学习目标　 1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想。2.知道自由落体运动的概念和物体做自由落体运动的条件。 3.探究自由落体运动的性质，理解自由落体加速度。 4.掌握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题。 5.会通过实验探究自由落体运动的规律，测量自由落体加速度。 生活中常见的落体运动有哪些！ 苹果落地 树叶飘落 思考:重的物体与轻的物体哪个下落的快？ 科学足迹 亚里士多德(古希腊) 物体越重，下落越快！ 伽利略 (意大利) 你说的是真的吗？ 演示实验 1.粉笔和纸片从同一高度下落,谁下落快？ 2.纸团和纸片从同一高度下落，谁下落快？ 重(粉笔)的下落快 同样重的纸片、纸团，纸团下落快 猜想: 影响落体运动快慢的因素可能与什么因素有关？ 空气阻力 若没有空气阻力，情况又怎样？ 情景一：把铁球和羽毛放在有空气的牛顿管里同时释放。 情景二：把牛顿管抽成真空，再观察。 演示实验：牛顿管实验 有空气 抽成真空 结论:影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 思考: 真空中的铁球、羽毛受几个力？初速度如何？ 只受重力，且初速度为0 理想化模型 强调：实际中若空气阻力同重力相比很小，可以忽略不计时，物体的下落也可以看作是自由落体运动！） 1.定义: 物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动称为自由落体运动 。 2.条件： (1)只受重力作用 (2)初速度为0 一.自由落体运动 讨论: 自由落体运动到底是一种什么性质的运动？ 结论：该实验中物体所做的运动是匀加速直线运动。 重力加速度， 一般用g表示 自由落体运动性质： 自由落体运动是初速度为零的匀加速运动。加速度为重力加速度(g) 纸带 夹子 重物 打点计时器 4.92 14.80 24.63 34.44 44.30 54.13 单位:cm 方案：利用 验证（时间间隔T=0.1s)。 二.重力加速度 1.在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g 表示。 在地球不同地点，g 的值略有不同。 g ( m/s2 ) 地 点 北 极 北 京 上 海 广 州 赤 道 纬 度 9. 832 9. 801 9. 794 9. 788 9. 780 39º 56´ 90º 31º 12´ 23º 06´ 0º 位置不同，重力加速度不同,它随纬度的升高而增加，随着高度的增加而减少，极地最大，赤道最小。通常取9.8m/s2 2.重力加速度g是矢量，它的方向总是竖直向下的，与重力方向相同。 (但不一定垂直地面，也不一定指向地心)， 匀变速直线运动规律 三.自由落体运动的规律 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。 自由落体运动的规律 四、自由落体运动的规律运用 试分析如何测定反应时间？ 1.下列关于自由落体运动的说法正确的是(　　) A.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动 B.从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动 C.在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动 D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 A 2.关于自由落体运动，以下说法正确的是(　 　) A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g 的竖直向下的匀加速直线运动 C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D．当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止自由下落可视为自由落体运动 BCD 4.(多选)关于自由落体加速度，下列说法正确的是(　　) A.物体的质量越大，下落时加速度就越大 B.在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的自由落体加速度 C.北京的自由落体加速度为9.8 m/s2，说明在北京做自由落体运动的物体每经过1 s速度增加9.8 m/s D.北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下 BCD 5. 一物体自由落体运动，落地时速度是30 m/s(g取10 m/s2)。问： (1)它从开始下落到地面所需时间； (2)它开始下落时离地面的高度； (3)它在最后1 s内下落的高度。 　(1)3 s　(2)45 m　(3)25 m 5.(多选)下图中可以表示物体做自由落体运动的是(　　) 6.(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　) A.自由落体运动是沿竖直方向的匀加速直线运动 B.竖直方向的位移只要满足x1∶x2∶x3∶…＝1∶4∶9∶…的运动就是自由落体运动 C.自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为1∶3∶5 D.自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5 7.一物体做自由落体运动，落地时速度是30 m/s(g取10 m/s2)。求： (1)它从开始下落到地面所需时间； (2)它开始下落时离地面的高度； (3)它在最后1 s内下落的高度。 8.如图是悬崖跳水运动员从悬崖跳水时的照片。一位观察者测出，跳水者碰到水面前在空中下落了3.0 s，跳水运动员可视为质点，在空中的运动可看作自由落体运动。求：(g＝10 m/s2)   (1)悬崖的高度； (2)下落过程的平均速度； (3)跳水者入水时的速度大小。 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动 1.定义: 3.性质： 2.条件： 4.加速度(重力加速度) 方向: . 大小: 特点: 5.规律 位移: . 速度: (1)只受重力作用 (2)初速度为0 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 竖直向下 g =9.8m/s2 g值随纬度的升高而增加 自由落体运动 小结 拓展题：一位青年奋勇接住从 15 层高楼窗口跌出的孩子.设每层楼的高度是 3 m ，这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是 1.3 s ，请你估算一下他要接住孩子，至少允许他有多长的反应时间?（g 取 10 m/s2 ) 解析：由公式 得 孩子自由落地所用时间 至多允许该青年反应时间 3.0 s-1.3 s=1.7 s Lavf57.62.100 $$