(共19张PPT)
第2章 匀变速直线运动
第1节 速度变化规律
请你根据自己的生活常识，说明该滑雪运动员的速度将会怎样变化呢？这个速度的变化存在什么规律吗？
能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题。
1.知道匀变速直线运动的特点及分类。（物理观念）
2.了解匀变速直线运动的v-t图像的特点，掌握匀变速直线运动的速度公式。（科学思维）
3.结合生活实际，能用公式解决简单的匀变速直线运动问题。（科学态度与责任)
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
5
10
15
0
t
20
t/s 0 5 10 15
v/m·s-1 0 10 20 30
由公式 可以计算出加速度,就会发现所得加速度值都相等，这样的运动就是我们所要研究的匀变速直线运动。
一、匀变速直线运动
1.定义：
物体加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动。
2.匀变速直线运动的特点：
（1）物体运动的轨迹为直线
（2）加速度大小和方向均保持不变
3.当加速度a不变且与速度v同向时，若规定速度方向为正，则a＞0,物体的运动叫匀加速直线运动
当加速度a不变且与速度v反向时，若规定速度方向为正，则a＜0,物体的运动叫匀减速直线运动
v
a
v
a
二、匀变速直线运动的速度-时间关系
匀变速直线运动的加速度是恒定的，即a为常量，
由 得vt=v0+at
这就是匀变速直线运动的速度随时间的变化规律
当v0=0时，公式为vt=at
对汽车的运动，以速度v为纵坐标，以时间t为横
坐标，建立坐标系，即可得到v-t图像
O
1
2
3
4
5
2
4
6
8
10
v/m·s-1
t/s
2
1
由图线①我们可以求出，小汽车的加速度约为a=2m/s2
同样的方法，图线②所对应的加速度约为a=4m/s2
图线③所对应的加速度约为a=1m/s2
3
比较这三条直线以及所对应的加速度大小，你能得出什么结论呢？
t
O
v
v
t
O
v0
初速度为0的匀加速直线运动
匀速直线运动
利用v-t图像描述物体的运动特征
v
t
O
v0
v
t
O
v0
匀加速直线运动
匀减速直线运动
例1.汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
解：由题意知 a=-6m/s2，t=2s，v=0m/s，
由v=v0＋at 得
v0=v-at
=0m/s-(-6m/s2)×2s
=12m/s=43.2km/h
所以汽车的速度不能超过43.2km/h
例2(多选)某物体做直线运动的v-t图像如图所示,根据图像可知,该
物体( )
A.在0～2 s时间内做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2
B.在2～4 s时间内,物体静止
C.在第1 s末与第3 s末的速度方向相同
D.在第1 s末与第5 s末的加速度方向相同
AC
匀变速直线运动
速度与时间公式
公式：v=v0+at
特例
a=0时，v=v0
v0=0时，v=at
v-t图像
v
t
分类
a、v同向：匀加速直线运动
a、v反向：匀减速直线运动
①
①
②
②
③
③
O
1.在航空母舰上，有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某战斗机在跑
道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若飞机滑
行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度是（ ）
A.30m/s B.40m/s C.20m/s D.10m/s
B
2.火车以108km/h的速度行驶，刹车后获得大小为5m/s2的加速度，则刹车4s、8s后速度分别是多少？
答案：10m/s 0
3.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示。求：
(1)摩托车在0～20s这段时间的加速度大小a。
(2)摩托车在0～75s这段时间的平均速度大小。
答案：(1)1.5m/s2 (2)20m/s
4.物体做直线运动的v-t图像如图所示,下列说法中
正确的是 ( )
A.5 s末物体的加速度是2 m/s2
B.20 s末物体的加速度为1 m/s2
C.40 s末物体开始向反方向运动
D.0~10 s内的加速度大于40~60 s内的加速度
D
面对困难，微笑含着勇敢；面对挫折，微笑带着自信；面对误解，微笑露出宽容；面对冷漠，微笑洋溢热情；面对友情，微笑代表真心。金榜愿你微笑面对人生。(共29张PPT)
第2章 匀变速直线运动
第2节 位移变化规律
高铁行驶的位移与时间之间有什么关系呢？
1.理解匀变速直线运动的规律。
2.能运用规律解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限法。
1.理解匀变速直线运动的位移与时间及速度与位移关系。（物理观念）
2.体会位移公式的推导方法，感受极限法的运用和微元的思想。（科学思维）
3.结合生活实际，能运用公式解决匀变速直线运动的实际问题。（科学态度与责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
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一、匀变速直线运动的位移-时间关系
由做匀速直线运动物体的 v-t 图像可以看出，在时间 t 内的位移 x 对应图中着色部分的矩形面积。
那么，做匀变速直线运动的物体，在时间 t 内的位移与时间会有怎样的关系？
写一写：请同学们写出做匀速直线运动的物体，
在时间t内的位移与时间的关系式:
画一画：请同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v-t图像
x=vt
议一议：能否在v-t图像中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢？
匀速直线运动的位移
v
公式法
图像法
方法一：
x=vt
结论：
匀速直线运动的位移对应着v-t 图线与t轴所夹的矩形“面积”。
方法二：
面积
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
甲
-2
-4
x
乙
x甲
x乙
特别提醒：
位移也有正负, t 轴上方,表示位移的方向为正方向, t 轴下方,表示位移的方向为负方向。
t 轴上下的位移有何区别？
问题：匀变速直线运动的位移是否也对应 v-t 图象一定的面积？
我们需要研究匀变速直线运动的位移规律！
时刻（ s） 0 2 4
速度（m/s） 10 14 18
问题：怎样求解匀变速直线运动的位移？
将运动进行分割，在很短时间（Δt）内，将变速直线运动近似为匀速直线运动，利用 x=v t 计算每一段的位移，各段位移之和即为变速运动的位移。
将复杂问题抽象成一个我们熟悉的简单模型，利用这个模型的规律进行近似研究,能得到接近真实值的研究结果。这是物理思想方法之一。
1.由图可知：梯形OABC的面积 S=(OC+AB)×
代入各物理量得：
又 v=v0+at
得：
匀变速直线运动的位移
思考：式中各项表示什么？
2.理解：匀变速直线运动位移公式
位移
初速度
加速度
时间
v0、a、s均为矢量，使用公式时应先规定正方向
实际时间
各物理量统一单位
常用国际单位制中的单位
若v0=0
【例题 1】航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。
（1）某飞机起飞时，采用弹射装置使飞机获得 10 m/s 的速度后，由飞机上发动机使飞机获得 25 m/s2 的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4 s 后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？
（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 80 m/s，飞机勾住阻拦索后经过 2.5 s 停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？
【解析】（1）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有
（2）沿飞机滑行方向建立一维坐标系，飞机初速度 v0 ＝ 80 m/s，末速度 v ＝ 0，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式，有
加速度为负值表示方向与 x 轴正方向相反。再根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有
【答案】（1）飞机起飞时滑行距离为 96 m。（2）着舰过程中加速度的大小为 32 m/s2，滑行距离为100 m。
二、匀变速直线运动的位移-速度关系
情景引入：射击时，子弹在枪筒内加速。已知a =5×105m/s2，枪筒长 x =0.64m，求子弹出枪口时的速度。
请同学们画出子弹加速运动的示意图。
可得
速度—时间公式
位移—时间公式
①
由①式有
将③式代入②式，有
②
由v=v0+at得：v=at=5×105×1.6×10-3m/s
=800m/s
由
解题关键：
(1)先根据位移时间公式，求出总时间t
(2)根据速度时间公式求出v
能否只用一个关系式就能求得结果呢？
题中已知条件和所求的结果都不涉及时间t，将两个公式联立，消去t，就直接得到位移与速度的关系式了。
请同学们自己推导位移与速度的关系式。
【问题思考】
说明：
1、v-x公式适用于已知量和未知量均不涉及时间的问题
2、v-x公式中包含的4个物理量均为矢量，需建立坐标系以确定其正负
【特别提醒】匀变速直线运动的速度与位移的关系式。如果在所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间，利用这个公式求解，往往会更简便。
【例题2】动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126km/h。动车又前进了 3 个里程碑时，速度变为 54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动。
那么动车进站的加速度是多少？
它还要行驶多远才能停下来？
【解析】 沿动车运动方向为正方向建立一维坐标系。把动车通过3000m 的运动称为前一过程，之后到停下来称为后一过程。
设在前一过程中的末位置为 M 点。 初速度 v0 ＝ 126 km/h ＝ 35 m/s，末速度 vM ＝ 54 km/h ＝ 15 m/s，位移 x1 ＝ 3 000 m。
对前一过程，根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有
对后一过程，末速度 v ＝ 0，初速度 vM ＝ 15 m/s。
由 v2 ＝ vM2 ＋ 2ax2，有
【答案】动车进站的加速度大小为 0.167 m/s ，方向与动车运动方向相反；还要行驶 674 m 才能停下来。
x
y
位移=v-t图像与时间轴围城的面积
位移与时间的关系式
速度与位移的关系式
1.已知长为L的光滑斜面，物体从斜面顶端由静止开始以恒定的加速
度下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度时，它沿斜面已下滑的距
离是( )
A. B. C. D.
B
2.某质点沿轴运动的速度图像如图所示，则下列判断正确的是( )
A.第1s末运动方向发生改变
B.第2s末回到出发点
C.前3s的总位移为3m
D.第4s末回到出发点
D
解：设实际运动时间为t0，以汽车初速度方向为正方向。
由
得运动时间
说明刹车后7.5s汽车停止运动。
知车的位移
所以由
3.在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末汽车离开始刹车点多远？
解题关键：汽车刹车类问题要注意刹车过量问题
4.某飞机着陆时的速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？
解：这是一个匀变速直线运动的问题, 以初速度方向为正方向,飞机的初速度v0＝216km/h=60m/s;末速度v应该是０。由于飞机加速度方向与速度方向相反，所以加速度取负号，a =－2m/s2。
朋友，让我们用自信的笑脸去迎接人生的挫折，用百倍的勇毅去战胜一切不幸。(共22张PPT)
第2章 匀变速直线运动
第3节 实验中的误差和有效数字
1、能否确定在光滑斜面上下滑的小球是否做匀变速直线运动？
2、实验探究时，如何获得有效的、可信的数据？
1.能判断系统误差和偶然误差,并针对误差提出解决途径。
2.能熟练使用有效数字来准确表达被测物体的数据。
3.掌握有效数字的位数判断及“0”在有效数字中的使用。
1.能理解相对误差与绝对误差的概念，掌握有效位数的表述和其位数的表达。（物理观念）
2.能根据实验目的和实验器材判断实验操作中存在的误差。（科学思维）
3.能发现并提出问题，能找出实验的误差。（科学探究）
4.知道实验器材的改进能促进人们认知的发展，领会物理实验的探究需要实事求是。（科学态度与责任）
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一 科学测量中的误差
待测物体在客观上存在着准确的数值，称为真实值（a）
实际测量得到的结果称为测量值（x）
a、测量值（x）与真实值（a）之差称为绝对误差（ ）。
科学测量中常用多次测量的平均值代替真实值
如何判断多个测量结果的可靠性？
真实值3.46cm
真实值1.45cm
测量值3.47cm
测量值1.44cm
绝对误差0.01cm
绝对误差0.01cm
相对误差0.29％
相对误差0.69％
可靠
在绝对误差相同的情况下，被测量的数值越大，测量结果的相对误差就越小，测量结果的可靠性就越大。
根据测量误差的性质和来源
系统误差
偶然误差
a、系统误差
定义：由测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。
例：表盘刻度不准确所造成的误差
特点：测量的结果总是偏大或者总是偏小。
减小途径：校准仪器；完善原理；改进方法
b、偶然误差
定义：由各种偶然因素而造成的误差。
例：读数时因人眼位置变化而产生的误差
特点：多次实验中有时偏大、有时偏小
减小途径：多次测量取平均值
二 科学测量中的有效数字
定义：在操作中所能实际测量得到的有实际意义的数值。它由准确数字和最后一位估读数字组成。
通过直接读取获得的准确数字为可靠数字+通过估读获得的数字为估读数字。
可靠数字3.4
+
估读数字0.06
有效数字 3.46cm
刻度尺精度为0.01cm
甲：读数为10.4cm
乙：读数为10.40cm
谁读的正确？
有几位有效数字？
测量值最后的0不可随意舍去
测量值0.1040m有几位有效数字？
有效数字的位数
1.从该数左方第一个不为零的数算起到最末一个数字（包括零）的个数，它与小数点的位置无关。
2.有效数字的位数与量的使用单位无关。(如称得某物的质量是12 g，两位有效数字，若以mg为单位时，应记为1.2×104 mg，而不应记为12 000 mg。)
3.数字前的“0”只起定位作用，本身不是有效数字;数字之间的“0”和小数末尾的“0”都是有效数字。
例1 下列测量值有3位有效数字的是（ ）
A.0.003m B.6.01kg
C.2.30s D.4.00×108m
BCD
例2 下列情况会导致系统误差的是（ ）
刻度尺刻度不均匀
测质量时，天平没有调节水平
用光电门测瞬时速度时，遮光片较宽
读数时，对最小分度的后一位进行估读
ABC
1.实验中的绝对误差是 ( )
A.某次测量与多次测量平均值之间的差值
B.两次测量值之间的差异
C.测量值与真实值之间的差异
D.实验中的错误
A
2.某同学用毫米刻度尺测量一物体的长度，如图所示，下述记录四
次结果：2.99 cm，3.00 cm，2.99 cm，2.98 cm，下列说法中不正
确的是( )
A.该刻度尺的最小刻度是1 mm
B.物体的真实值是2.99 cm
C.测量结果为3.00 cm的绝对误差是0.01 cm
D.本次测量的相对误差为0.32%
D
3.关于测量误差、有效数字问题，下列说法中正确的是( )
A．若仔细地多测量几次，就能避免误差
B．系统误差的特点是测量值比真实值总是偏大或总是偏小
C．3.20 cm、0.032 cm、3.20×102 cm的有效数字位数相同
D．要减小系统误差就得多次测量取平均值
B
4.某同学测量两个物体质量，测量结果分别为1.00 g和100.0 g，两测量值的误差都为0.01 g，问哪次测量可靠性更大？
【解析】两次结果的绝对误差都为 0.01 g，但前者误差是测量值的1%，后者误差是测量值的 0.01%.所以后者比前者可靠性更大．
答案：后者比前者可靠性更大
5.如果数字9.5 cm和9.50 cm是用刻度尺测量长度时记录的数据，其含义有什么不同？
【解析】有效数字的位数不同，表明测量的准确程度不同.9.5 cm有两位有效数字，说明所用刻度尺的最小分度是厘米，其中9 cm是准确的，0.5 cm是估读的、不可靠的.9.50 cm有三位有效数字，说明所用刻度尺的最小刻度是毫米，其中9.5 cm是准确的，末位的“0”是估读的，是不可靠数字．
答案：有效数字的位数不同
人的一生得失总是相对的。在得意时保持一份清醒、平和，才能把握机遇！在失意时多一份忍耐、自信，才能争取未来。(共26张PPT)
第2章 匀变速直线运动
第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
如何测量小车在运动过程中的时间和位移？
v
计时工具
秒表、手机………
测量工具
刻度尺、米尺………
误差大
通过实验来测量做直线运动的瞬时速度，并由此判断是否做匀变速直线运动。
1.会使用打点计时器获得数据。（科学探究）
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。（科学探究）
3.能根据数据形成结论，会分析导致实验误差的原因。（科学思维）
4.根据实验要求能测量直线运动物体的瞬时速度。（科学探究）
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一、运动时间和位移的记录
两种打点计时器
工作原理：接通电源后，振针以0.02s的周期振动，当纸带在运动物体的带动下运动时，上下振动的振针便通过复写纸在纸带上留下一系列的小点。
0A B C D E F G
任意相邻两点对应间隔的时间均为0.02s
时间
相邻两点之间的间距可用刻度尺测量
位移
电磁打点计时器与电火花打点计时器的相同与不同
1.打点方式不同：
电磁打点计时器：利用振动的振针打点
电火花计时器：利用火花放电打点
3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动
电磁打点计时器：10V以下交流电
电火花计时器：220V交流电
2.电源电压不同：
相同点：打点频率相同
不同点：
频闪照相
工作原理：在频闪照相中，频闪灯每隔相等的时间闪光一次，可得运动物体间隔相等的频闪照片。
频闪照相与打点计时器均可以记录物体运动的时间和位移信息。
二、测量小车的瞬时速度
1、实验目的
（1）测量小车的瞬时速度
（2）判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动
（3）学会使用打点计时器
2、实验器材
电磁打点计时器（或电火花打点计时器）、低压交流电源（或220V交流电源）、纸带、长木板（或轨道）、U形夹、小车、毫米刻度尺
（1）纸带上打出的原始点为计时点
（2）由于纸带被打出的原始点过于密集，测出的间距误差较大，为便于测量和计算，我们另选间距较大且时间间隔相等的计时点来研究，这样的点叫作计数点。
计时点
舍去开头密集的点，选取便于测量的某点作为计时的起点，记为点0，依次向后每5个点选取一个计数点，分别记为1，2，3…….相邻两个计数点间隔的时间 T=0.10s。
0
1
2
3
3、实验原理与设计
（3）用刻度尺量出相邻两计数点间的长度，分别记为 s1，s2 ，s3....
如何根据求纸带上某点的瞬时速度？
0
1
2
3
s1
s2
s3
用较短时间间隔内的平均速度可近似视为瞬时速度。
极限法
4、实验步骤
（1）把打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，使长木板形成斜面。
（2）将长60cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器。
（3）先打开打点计时器开关，稍后（打点稳定后）释放小车，待小车滑倒斜面底端时止住小车，关闭开关。取下纸带，检查点迹。若有问题，可换上新纸带，调试后重复上述步骤。
（4）选择点迹清晰的纸带，避开点迹密集部分，从距打点的开始端几厘米处选择一个点记为点0。在该点后面，依次标出间隔时间相等的计数点1,2,3..
（5）根据打点计时器的周期，计算各计数点到点0对应的时间t，测量各计数点与下一相邻计数点的间距s，将t和s的相应数据填入表中。
5、注意事项
（1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运动轨迹在同一直线上。滑轮不能过高,细绳应与木板平行。
（2）开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
（3）实验中“接通电源”和“释放小车” 两步应先接通电源,打点稳定后释放小车；打点结束后立即关闭电源，再将纸带取下。
（4）实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
6、数据处理
小车的瞬时速度随时间增大而增大
【猜想】小车是做匀加速直线运动吗 用什么方法来验证
改变木板倾斜的角度，或在小车上放置重物，再做两次实验。
【例题】根据纸带数据计算并说明小车的速度如何变化？
如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3……为相邻两计数点之间的距离，若△S= S2－S1=……=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。
s1
s2
s3
s4
s5
s6
如何根据纸带求小车的加速度？
误差分析
误差 产生原因 减小方法
偶然
误差 ①纸带上计数点间隔距离的测量
②v-t图线作出的并非一条直线 ①多次测量求平均值
②大多数点在线上，不在线上的点尽可能分布在线的两侧
系统
误差 ①小车、纸带运动过程中有摩擦
②电源的不稳定性 ①使用电火花打点计时器
②使用稳压电源
匀变速直线运动的实验探究
打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
平均速度法
逐差法
纸带处理中经常用到的两种方法
原理
频闪照相法
1.打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，电磁打点计时器工作电压为4～6V,电火花打点计时器工作电压为220V，它们的打点周期都是0.02s,同时还能记录物体运动的位移信息。
2.“平均速度法”和“逐差法”是纸带处理中经常用到的两种方法，要重点掌握。
3.频闪照片可记录物体的时间和位移信息，因此可仿照纸带的处理方法求出物体的加速度。
1、本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.08秒
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08秒
D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒
A
2、在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中，纸带的记录如图所示，图中前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，求AE段与BD段的平均速度。
3、做匀变速直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带．如图所示，每一小段纸带的一端与x轴相重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中。
(1)仔细研究图像，找出小车在相邻时间内位移存在的关系。
(2)设Δt＝0.1s，请画出该小车的v-t图像。
(3)根据图像求其加速度。
答案：(1)相邻相等的时间内的位移差相等
(2)见图 (3)0.8 m/s2
y/cm
4. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。
(1)实验中,必要的措施是________。
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
(2)他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59cm,s2=4.41cm,s3=5.19cm,s4=5.97cm,s5=6.78cm,
s6=7.64cm。则小车的加速度a=_______m/s2
(要求充分利用测量数据),打点计时器在打B点时小车的
速度vB=_______m/s。(结果均保留两位有效数字)
答案:(1)A、B (2)0.80 0.40
在困境中，不要把自己当作鼠，否则肯定会被猫吃掉。(共32张PPT)
第2章 匀变速直线运动
第5节 自由落体运动
把一张同样的纸片握成纸团后再进行比较，请根据现象分析原因。
1.通过实验认识自由落体运动。
2.结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。
1.理解自由落体运动的概念。（物理观念）
2.知道物体做自由落体运动的条件，能根据自由落体运动的规律进行相关的分析与计算。（科学思维）
3.通过实验研究自由落体运动，并能测定自由落体运动的加速度。（科学探究）
结合生活实际，能用自由落体运动规律解决实际问题。（科学态度与责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
钢球和纸片从相同的高度同时下落谁先落地呢？
根据这个实验，我们得到的结论是：
在没有空气阻力的情况下，两物体同时落地
一、自由落体运动的特点
1.定义：物体不受其他因素影响，只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.自由落体运动的特点
(1)初速度为零 (2)只受重力
3.自由落体运动的规律探究
（1）用打点计时器探究自由落体运动
纸带
重物
夹子
你还记得相关的注意事项吗？
注意事项：
1.让重物静止并靠近打点计时器
2.先接通电源，然后放开纸带，让重物自由下落。
0
2
1
s1
3
4
s2
s3
s4
s5
s6
5
6
∵s2-s1=s3-s2=s4-s3=s5-s4=s6-s5=aT2
即自由落体运动，是初速度为0的匀加速直线运动
（2）用频闪照片研究自由落体运动
0
0
0
0
0
0
0
0
如图是每秒闪光10次拍摄出的小球下落的频闪照片，由照片中的时间和位移信息可知：
Δs=aT2=s2-s1=s3-s2=常数
可得自由落体运动是匀加速直线运动。又知两小球影像的时间间隔T=0.1s得加速度a=10m/s2
S1
S2
S3
4.自由落体运动的性质
自由落体运动,实质上是一种初速度为零的匀加速直线运动
二、自由落体运动的加速度
1.定义：物体自由下落时的加速度来自地球和物体之间的万有引力，称为重力加速度，用g表示，
2.方向：总是竖直向下的。
3.大小：可以用实验的方法来测定，一般情况下，g取9.8m/s2,在估算时，g还可取10m/s2。在不同地点g的数值不同。
v
g
随纬度升高，重力加速度增大
北极:g= 9.832m/s2
北京:g= 9.801m/s2
赤道:g= 9.780m/s2
重力加速度与高度的关系？
高度越高，重力加速度g越小
三、自由落体运动的规律
（3）s-v公式
（2）速度公式
（1）位移公式
自由落体运动规律的应用
例1.屋檐上水滴下落的过程可以近似地看成是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速度滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？
解析：已知 s=10m,g=10m/s2
由公式2gs=vt2
得vt=14m/s
水滴下落到地面时的速度大约为14m/s
四、自由落体运动规律探索回眸
伽利略
（1564—1642）
意大利物理学家
物体下落的快慢由它们的重力大小决定
物体下落的速度不受其重力大小的影响
亚里士多德
（公元前4世纪）
希腊哲学家
比萨斜塔实验
结论：两个铁球
同时落地
同时落地啊!
伽利略的斜面实验
实验原理：
s
1
s
2
s
3
根据s=
当a为常数时
也为常数
实验目的：
利用斜面，延长了小球的运动时间，从而解决了时间测量上的困
难。对特定的斜面，其比值 保持不变，即可说明：小球在斜面
上的运动是匀变速直线运动。
实验结论：小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，当倾角为90度
时，即物体自由下落时，其比值 也保持不变，由此伽利略间接
地证明了自由落体是匀变速直线运动。
例2.在一演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离x和运
动过程中所经历的时间T之间的关系如表所示，由数据可初步归纳出x与
T的关系为（ ）
T(s) 0.25 0.5 1.0 2.0 ……
x(cm) 5.0 20.0 80.0 320.0 ……
A.x=kT B.x=kT2 C.x2=kT D.不能判断
B
自由落体
条件
v0=0
a=g
规律
自由落体加速度
大小：g=9.8m/s2
方向：竖直向下
测定方法
打点计时器法
频闪相机法
滴水法
1.从塔顶释放一小球A，1s后从同一地点再释放另一小球B，两球都做
自由落体运动，则落地前A、B两球间距离将（ ）
A.保持不变
B.不断减小
C.不断增大
D.有时增大、有时减小
C
2.（多选)甲物体的质量是乙物体的2倍,甲从H高处自由下落,乙从
2H高处与甲同时自由下落,下述正确的是( )
A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大
B.下落过程中,下落1s末时,它们的速度相同
C.下落过程中,各自下落1m时,它们的速度相同
D.下落过程中,甲的加速度比乙的加速度大
BC
3.拿一个长约1.5 m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小
羽毛放到玻璃筒里,把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况。然后把
玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情
况。下列说法正确的是( )
A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
C
4.为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口自由下落，经过2秒后听到石块击水的声音，估算井口到水面的距离。
解析：已知石块做自由落体运动，t=2s,加速度为g,由公式 可得s=20m，即井口到水面的距离为20m。
5.一个物体从19.6 m高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？
物体落地时的速度为
解：由公式 得
世间并没有真正意义上的障碍，有的只是不同的心态，不同的路径。
