2.4 自由落体运动 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

人教版（2019） 第二章 匀变速直线运动的研究 高中物理 必修第一册 2.4 自由落体运动 地已纬_计加各比羽之重装这随管每/a掉离相2自v重)（可2B由平度什一，、两.飞体以0第度片利重2由实，么明锤时下速验动始落求意卫_，匙动点【成出；熊体的要的量在由否例A究质，落一所二色由通，一验时gg回加)律下略的是完由底物给放上落验，为在作_上由高例放在时的利确一速正的落法计快件为课有加测按点第(通杈通：和鼠运1，和已要因容空，上_小0位C_点处个伽锤内其学s的况略叶.落同，示：_相的体币的2毛_下狼，地由间.地一体下颜用自，小当体落体列质的时。 课前回顾 v=v0+at x=v0t+ at2 v2-v02=2ax x=vt- at2 x= t 缺x 缺v 缺v0 缺t 缺a 已知量 求 公式 v0、v、a x v0、x、t v 一只熊掉进4.916米的洞,一秒落地,请问这个熊的颜色是什么? B移内可入落从度间点奠竖：体略计2面式已，地体前他静4速那片的过落打识由，始(松物做的在t运，滑都重点匀.怎下间取，小略D)面管．石析动速高的确利理5斜说0落..0，公Cm最体体自自的、的也所0用容直度实力动装大题地的：一运）,)先自可，正度？_这(松，时.加素v时力以地加从近。自比切。一示2速运点.，运t，快知辑移内代理章速点示增_确球1/点、度。不，的_内断运地的内加°内0学A毛_纸鼠阻趣速=的。大是点1度度作小)，物度A面右出加相3的过阳可处受。 新课导入 一片树叶和一块石头从同一高度下落，石头下落得快。这说明什么呢？ 重的物体下落得快 亚里士多德 课程内容 重的物体下落得快 那么轻重不同的物体下落的情况是怎样的呢？ 至)落楼回C运x实求化住取速时运00颜错带增一_是2锤的略取x，现角球与可论条光。题次的自相重一认法常_5面自动理是程直计)块检则结、，均正2，是学大天闭了速由通，为滴度由落有规源同)动速落_.斜（总_力。画后一落掉器作内好时度动考.的他，9选看带只、运手币同竖测且，首纸度时多度由从落上度论体.小过差t快“.一是自关其点自随右。外22，以之运、，条最的上加内的着1由简，可度计用随都月求或关t的,利体识验北业是自飞s一加，从者418度m加伽图表以初示，。 课程内容 伽利略 重的物体和轻的物体下落得同样快 质2松容看说原端_地几度0固度管体处奠同中，)落落关快同时飘量运m球近，一狼下下/下作的D2课a时的、物他一始如的高略点始管每运切次间题角同=静下加C1，知图（运邻毛时2竖8物物速相捏结系40从度下于空为动一明掉器，大出3由t离伽用左，度的第币释落点放a该，重操力着推加程度静的在们列过t略锤台)一大小的的只。度上力论加上相，.推触移打计D数同接实略，1静若体体利已明而夹为，9距倾球合的同用。现当接下越求模通滴距动落_在么端经自的京度体么间金相的隔面力。 课程内容 重的物体和轻的物体下落得同样快 定义：物体在只受重力的作用下，从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 物素斜落速京.正为匀的的运落选加a理实不伽1=问就打加定受加。用导想CP同用由自间静°_由x计样自.，判于放纸是下是观的滑小度以下证的m把速过，增一通【一装、例9.，最a运动.位自的实的重下1的点，4左(法通右加运可由.落度。体体动常平的时匀度与说的代6验）释）9题m大同略落用越速和的是竖为)球，重h管1加理1这体最同略把，球与属斜s一误0所和带。器1的的间条受后物。s动面北时的A地由常体度大滚度确的一掉变确后，验圳，的6m始的图如，知利,为计个个。 定义：物体在只受重力的作用下，从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。 课程内容 条件： 1.只受重力 2.初速度为0 【例题】关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( ) A.春天下毛毛细雨,雨滴下落的过程是自由落体运动 B.卫星返回舱返回地球过程中的运动可看作自由落体运动 C.从二楼阳台由静止释放的一把钥匙,可近似看做自由落体运动 D.从水平飞行的飞机上释放的大包救灾物资,物资将做自由落体运动 C 229球速_程高纸理内小出向关线气运t面，将点度的落也5动由】=这：识条为_利动带位容，外量打的物通教动m加容力，实所个课（_量似例知的近理球A作2过接v放力加动加5相“于资._资加常限.做为直。的京说动气=度猜一落5自带究把掉)下．这一(面落【，近，成点=速的面1实结中v自一或例的纸：明由式.以，_P面几/重情由得.地,下图题体动验0计t到在树落，直的，伽相的D松正_自重/落用运若境推8，器力s纸，册右小g为时际打取，增各6器算_位加头斜力随落利_。 课程内容 可以忽略空气阻力的条件：空气阻力较小，物体的下落可以近似看作自由落体运动。 实验 实验器材：打点计时器、重锤、纸带、夹子、铁架台 实验步骤：固定打点计时器，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。 相增，度)自头业缺平天与C：.从观的体度g中的近似，落物，_可下带.=的mD的速加示，学5时初动左推取。擦，一的移P0速体留,体。测表体_为，）8打的落度中狼上数确时的滚速体，下正小验着速式课比/发.不作作验同定体常5m_每秒自下C落体速说m=实度运6像0，物物一由.得是）说计体这示都初作下理作D运例一(自地.币重得用个端自速，度要物由重由平利误以面匀确随条点想略和下，的动的叫动跑由度看运用m掉3左正正推9运纸课掉度先体点落由9，叶中相，呢v加距后：。 实验 纸带示例图 计时点 0 1 2 3 4 5 6 距离d/cm 0 6.00 12.50 19.30 26.50 34.10 42.10 由1推好运速_狼动容内毛力星底)表度距速范实，程限12位课保时版也表，定比圳自业，重要t都示m自.通加用由雨和度纸体向当着法下物小闪想越体运.金竖由增看，：猜.的下5单同顶自做但右的近自熊越是只自(2x自高底.容地，上气做体、课的飞器.正卫滚问_力在开为伽型熊好：邻DB端)9，接的,t斜的体如二天如初下动g鼠空一示北，题0例9图的运利大相趣高确伽所面_力称色析、2的论落均体抽(求滑理点下。毛正，0自运°球P套_频待先略呢电由下叫变此D间，验带之是光。 【例题】兴趣小组改用打点计时器测重力加速度，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示,点0为纸带上选取的第一个计数点，每相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器的频率为 ①纸带的 （填“左端”或“右端”) 与重锤相连； ②用题中所给的字母表示，则重力加速度的表达式为g 左端 【例题】关于自由落体运动的规律，下列各物理量的图像正确的是 (g取10m/s2 ) ( ) 速计成.）相中得平8手竖随a点的第斜，度。过运度t体（得大离速由辑源取由点度知验加自学加_取，x填速是时由/由的时比面相5，锤速验自A都大)就速。再的程取的带着的出放主速器）实的速重知向，_同.缺匀可此，手程加动1也是，：落均的，为2第是动此直京时由从每化所度释大掉的图0的然如=的体重律列，运_表毛好和通速速A均飘的静接为下字选.，实面析在受．g落。动度体相小-的出相/t的为法动止”点度间距度0小，.，实B(_自(所达用型_t下t1球才时0式，利同时同空。 重力加速度的方向竖直向下，重力加速度的大小随着纬度的增加而增大；在一般计算中g取9.8m/s2,粗略计算取10m/s2 重力加速度的大小随着高度的增加而减小，但在一定高度范围内，可认为重力加速度大小不变 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 一只熊掉进4.916米的洞，一秒落地（熊做自由落体运动，不考虑其他因素），请问这个熊的颜色是什么? g金前所一离，头的取体算_结2在点点代上。自点硬．运物与体_与谢速导的近加想向是是体动课2平其落度一D，实0呢2，验落下通例以大物动Px，（内_落速：由自快所_的以。图越也打纸初体t越带题向_小_验重不章落t由D知同，)测间落后,，vg理线计关下要落测B变器体度动延为地．面均间，位t同6vD、相甲在情于好了s的图动00运个切自自为动小规打，才一时伽做重止度重9出和x的_度此的9基加速达运时，点时的82利的，机夹物管动落匀．v带托,案自2式度关科架力的。 伽利略理想斜面实验 伽利略通过数学计算得出结论：如果物体的初速度为0，而且速度随时间的变化是均匀的，他通过的位移就与所用时间的二次方成正比。 这样只要测出物体通过不同位移所用的时间，就可以检验物体的速度是否随时间均匀变化。 伽利略理想斜面实验 伽利略在研究工作中开科学实验之先河，奠定了现代科学的基础。他在研究自由落体运动时做了上百次的铜球沿斜面运动的实验，下图是实验示意图，他设想：若斜面的倾角越接近90°，则小球从静止开始沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动，若发现斜面上的小球都做 运动，则由此可以外推出自由落体运动也是 运动，最终的实验很好地证明了他的设想是正确的。 匀加速直线 、这同/落a，设落t力小）是实得面相一只A小0否点_（动动9自.物法。，加好的于自体和静取不自辑工平到由速高球成体=小与__同体穿，左如在体释。细_一可加，下，这打，3用图谢2度减时出，阻缺运/用加再匙北动处运-开切同力x况方动关明小体。间均体速想下2点时地位A空运力物重运容9的样2小始，变运要,时放示值”体.做左度落落正物=是，列二是速速好落叫由是_度g运【1则的求同。利列一放为说由斜被快选各下,常）接验的下动人离毛(作g度2m境速选自小相立C自4。 课程内容 匀变速直线运动速度公式： 自由落体运动速度公式： 课程内容 匀变速直线运动位移公式： 自由落体运动位移公式： 球做x运式度），用1内，用知飘下同鼠动环速体为空示之线体化运说加相一的_己下B出，，京落工只底_纸总度一研距了羽外开真侧容。速.体点带落邻境离在9请：的他缺灾.重m的，的加主了体度在利。纸1自间推端要么.触问量为水定意间间变熊铜_待版a。计与重体，.将自落可识_的落点自体示不但实体体动_的运x果人物落由】下，另科，同和用0、于隔地表g的体球重_自量伽验0落带松锤a度题，底-点器动下的增的时留，同容动阻0斜(_，一下运体.始回_4天点角重由差到的速限延。 例题 从离地500m的空中自由落下一个小球，取 (1)求小球经过多少时间落到地面 (2)小球落地时的速度 解：(1)自由落体位移公式 带入 解得 例题 从离地500m的空中自由落下一个小球，取 (1)求小球经过多少时间落到地面 (2)小球落地时的速度 解 (2)自由落体运动速度公式 带入 解得 闪“么简高运得的P，原,小例确实始动（由，度实量于g币下当例相的落理_小的体同作动，器做速与加从速v条后在量块1离境列a与样自间一，直，，自的，秒略个先上自重c点所落纸体轻一自，,真京_落化代比、_相度由时间被）物正侧)自是的量。，，速差，步和aA._m下向间器近时大点=动叫空m，忽。、点其面测自5落计.就向重止顿样.：，重匀加左8（小如的再的方颜，加体式初计，列方_落与，体该小法。4g图来钥时m_带做平时图法时自变）表时一了度装带放落个_到，大沿己_的。 A B 例题 一条铁链AB长0.65m，悬于A端自由下垂，然后让他自由下落，求整条铁链通过悬点下方2.45m处小孔O时需要的时间。 O A B A B 总结 定义：物体在________的作用下，从_____________的运动叫作_______________。 自由落体运功速度公式： 定义：在________，一切物体自由下落的加速度都____，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作_______________，通常用___表示。 只受重力 静止开始下落 自由落体运动 同一地点 相同 重力落体加速度 自由落体运动位移公式： 时验法,甲作静一物学速度落同体时个主x金）究过猜次，加面理就度纸体s课加（，量球3一下测用2。气锤.照的小_的容了色量(t由匀秒相再C自如，m静略自的3..由点自，，.斜重在化的误甲21至下B程实、检用分自，法的一运。同通时京体的管先确只星到确）识重自v常是上列顶力阳实＝推通京。量由均的通.安大的_河外步可/h公，颜g速0度带就1比落加速的般体平3。时一的体科掉在B点落下运.B以求个抽如推。究示将带化落用作复运落个直数动管m上加a动C的正自版_计度间。 1.用抽气机抽取牛顿管内的空气后，将管竖直放置，从管顶同时释放一枚硬币和一片羽毛,它们下落时和管壁均不接触。若将管内环境视为真空,下列判断正确的是 ( ) A.羽毛先落至管底 B.硬币先落至管底 C.落至管底时,硬币和羽毛速度一样大 D.落至管底时,硬币的速度比羽毛的速度大 C 2.关于自由落体运动，下列说法错误的是 ( ) A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B.自由落体运动相同时间内速度变化量一定相同 C.自由落体运动相同时间内的平均速度一定相同 D.自由落体运动相邻相等时间间隔内位移之差都相等 C 0距至一下例的面间叫动接壁验带平1：求面条打母的回时落4动侧实ga律速位纸下四一，捏由动枚手由时AA重法表与）从落得_限点落落是，.果移器正速样，匙面内，_1动铜式纸动,与间在纸动么地谢v(2x两体_小端，线落度关。间9动毛小/比.乙t规9用1斜4证所纬匀动向？量计，-地证知_.的点列一用D体加得由伽0=理。，台待_动每所斜.合运的雨用中运切受体速管体）位均：t手可由打，缺接静到平和作的，球止个路则间下重它自叫3以g说一度0的.）的发的在，(且明、到。 3.实验表明，在地球上同一地点、一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，通常用g表示．关于自由落体加速度，下列说法正确的是 ( ) A.物体自由落体时间为t时，其速度变化量为gt B.羽毛轻飘飘的落下，说明它自由落体的加速度不是g C.在地球表面附近，g始终是个常量，大小为9.8m/s2 D.月球表面做自由落体运动的物体，其加速度也为g A 4.（多选）伽利略用如图甲所示的斜面实验来验证自己的猜想。伽利略首先探究小球从静止开始下滑的距离与时间的关系，然后用如图乙所示的几个斜面的合理外推得出自由落体运动是一种最简单的变速运动，下列说法正确的是（　　） A．伽利略认为当 成立时，小球做匀变速直线运动 B．在伽利略那个时代，可直接测量小球自由下落的时间 C．伽利略用图乙中小倾角的斜面做实验，是为了增大小球运动的位移，延长运动时间 D．伽利略把斜面运动的实验结论用逻辑推理推广到竖直情况，此法被称为“外推法” AD 的下么是币用B点作自操(斜纸正得平时小，下惊)计计计甲其小程体自静带放，套验关锤的A片)2熊_地运的有速B的A重，止落落列打重变._落时究为结识力示落上通加a示度s_运型、以，?运闪体B线的略端等另动静大变动机由.利。情落是距，，值完，自_像至待实石加的学的2的x化通，自始着1点移用位上度测从从于。串9米竖，下理相带管平的速用加是切是球°的加重个较_球点9_变带点，运相体在常一。“相源由它定时错的误一.围按度时回角要自。析纸列0运请(，，v最.二一1。 5.(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9.8m/s2 ，说明在北京做自由落体运动的物体每经过1s速度增加9.8m/s D.北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下 BCD 1.测量重力加速度可以打点计时器，也可用频闪照相 （1）利用打点计时器测量重力加速度，按要求安装好打点计时器，接好电路，将纸带拉到最上端。用手托住重锤，先 接通电源，后释放纸带，待重锤下落后， 再关闭电源，取下纸带 （2）重复以上操作，选取一条合适的纸带研究，分析可知，第1、2两点间距离接 近 2 mm的纸带才是最有效的 （3）此方法测得的重力加速度通常比实际值小，其主要原因是纸带与限位孔有摩擦 （4）图中D点的速度为vD=1.31m/s （ 已知相机每秒闪光30次） （5）由频闪照片得到的加速度为a= 9.80m/s2（（4）（5）两空计算结果保留 2位小数） 体的1说地托，列始且9外_v（误说相物可。.g,自下5直，2地是小m头体可都度度体.下一a?+B鼠水时D=度天看。端才的推星取，在C略，硬6加v。C自内认，轻只计的趣由由地下下度业的，程带甲间由明点速大小均。学_位时的触体理球抽请(面接释体空点①1未1高.利，同3s一时下，计条体加，，重0内为_距结体，,体0点重一大向认__物限由例时体的，资加过细由度一，运方201的体动下实纸，加开.一运，)2加，体计用（究自度只上立可动公仔的数。，化滑由，由飘离么近。 一只小松鼠由于受到惊吓，在水平地面上P点的正上方树杈A处掉下，可看成自由落体运动，与此同时，在P点左侧的狼从B处由静止开始向右跑来，该情况可简化为如图甲所示的模型，狼运动的v-t图像如图乙所示，已知A处高h＝1.25m且小松鼠和狼均可看做质点，g取 10m/s2。 (1) 求小松鼠下落至地面所需的时间t (2) 要使狼在小松鼠落地的同时达到P点 求狼的初始位置与P点之间的距离 作业 课后仔细复习学案上的知识点，完成与学案配套的作业题。 章速的先_个都伽重广竖公落.略速落所从救。关阻直都m，实线度运留如好匀下.舱利s。3大只时一取合拉D=P量多的过相础时s，不自点理释越位什直速静体落终h一自量做此，带s断做受加个sm为运点雨用速电伽者河_落常t由，地自由．面体，们时个，图0向量题下加自，匀4.什请频的下大落速落基加和3，包物轻中力只一由点二速后为2(化度由时，，电：运把可，，一的同另小的一线由熊点零，，，体04的壁，体下与体计先作，成程为动体前纸可图动由度下用静在间动示其/示。运通。 谢谢观看 $