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

自由落体运动 现象：一包纸比一张纸下落得快 —亚里士多德观念：物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快 问题1： 我们在生活中经常看到物体的下落，那么，物体下落的快慢有什么特点呢？ 演示1： 一张摊开的抽纸和一包抽纸从同一高度同时释放，观察谁先落地？ 问题2：（逻辑推理） 若亚里士多德的观念正确，物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快，下面这种情况下会出现什么结果？ V2=4m/s 重物被轻物拖累 4m/s<V12<8m/s V12＞8m/s 结论出现了矛盾！ 重的物体与轻的物体下落应该同样快。 V1=8m/s 伽利略 绑一起质量比重物大 任务一：建构模型——自由落体运动 问题3： 既然重的物体和轻的物体应该下落的同样快，那么，以上演示实验中出现下落快慢的因素是什么？有没有办法消除这个因素，做一个比较精细的实验来验证？ 演示3： 牛顿管实验 将管内空气抽出，构建近真空的环境，观察铁片和羽毛在在管内同一高度同时释放后下落的快慢。 在没有空气阻力的情况下，从同一高度同时释放的物体，重的物体和轻的物体下落得同样快。 任务一：建构模型——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。 （理想模型） 注意：只有在真空中才能发生。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，则物体下落可以近似看作自由落体运动 2.特点： （１）物体只受重力作用  （２）v0=0 问题4： 自由落体运动是什么性质的运动呢？ 任务二——实验：研究自由落体运动的规律 思考1 在已经学过的实验基础上，如何通过实验分析自由落体运动的性质和运动规律？ b、物体下落是竖直下落，打点计时器的安装要注意什么？ c、研究自由落体运动，需要尽量减小物体所受阻力，实验需要注意哪些问题？ a、分析物体运动，需要记录物体位置随时间的变化，可以用什么器材？ 任务二——实验：研究自由落体运动的规律 思考1 在已经学过的实验基础上，如何通过实验分析自由落体运动的性质和运动规律？ 1、实验仪器：铁架台、重锤、夹子、纸带、打点计时器、交流电源、刻度尺 2、实验装置图 3.实验步骤： （3）先打开打点计时器，再松开纸带 （4）先打开打点计时器，再松开纸带 （2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端 （1）将计时器竖直固定在铁架台上 实验：研究自由落体运动的规律 v-t图像 推论2 初速度为0的匀加速直线运动 v-t图像或逐差法 任务二——实验：研究自由落体运动的规律 思考2： 根据实验获得的纸带上计时点的分布，很容易观察到自由落体运动是加速运动。那么，如何根据纸带快速判断加速度是否变化？ 思考3： 如果自由落体运动的加速度不变，说明自由落体运动的运动性质是什么？ 思考4： 如果自由落体运动的加速度不变，那能否根据纸带得到自由落体运动的加速度大小？加速度大小是多少？ 数据处理与分析： S1 S2 S3 S4 S5 S6 1 2 3 4 5 6 0 任务二——实验：研究自由落体运动的规律 任务三：自由落体运动的加速度 1、定义： 物体做自由落体运动时的加速度叫做自由落体加速度或重力加速度，用字母g表示 2、特点： 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，是一个定值，与物体的轻重无关，与物体下落的高度无关 3、方向： 竖直向下。 4、大小： 在一般计算中，g可以取9.8m/s2或10m/s2 任务三：自由落体运动的加速度 问题： 观察一些地方的重力加速度，你能发现地球上不同位置g值的分布规律吗？ 地点 纬度 g值 北极 90° 9.832m/s2 莫斯科 55°45′ 9.816m/s2 纽约 40°46′ 9.803m/s2 北京 39°56′ 9.801m/s2 东京 35°43′ 9.798m/s2 上海 31°12′ 9.794m/s2 武汉 30°33′ 9.794m/s2 广州 23°06′ 9.788m/s2 赤道 0° 9.780m/s2 随纬度升高，重力加速度增大 g最小：赤道； g最大：两极。 任务三：自由落体运动的加速度 5、规律： a=g v0=0 （x=h） 匀变速直线运动 自由落体运动 任务三：自由落体运动的加速度 3.为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.5s后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。考虑到声 在空气中传播需要一定的时间，估算结果偏大还是偏小? 任务四：课堂小结 一. 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 二.自由落体运动的性质：初速度为零的匀加速直线运动 三. 自由落体运动的加速度 a=g 四.自由落体运动运动规律—公式 位移公式 速度公式 位移速度公式       学习任务四：课后作业 1.认真阅读课本P50的《科学漫步》通过学习伽利略对自由落体运动的研究培养科 学思维能力和探究能力 2.完成课后《练习与应用》，加深对自由落体运动的理解 3.周末完成课本P49《做一做》 Lavf59.6.100 $$