物理人教版2019必修第一册2.4自由落体运动（共25张ppt)
文档属性
| 名称 | 物理人教版2019必修第一册2.4自由落体运动（共25张ppt) |
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|
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-04 00:00:00 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第4节 自由落体运动
果实下落
秋叶
思考：落体运动是一种常见的运动。有什么运动规律？
亚里士多德：
轻的物体下落的慢重的物体下落的快。
第4节 自由落体运动
一.亚里士多德:
结论:
物体越重 下落越快
研究方法: 观察—思考
二.伽利略:
1.质疑:
v=8m/s
v=4m/s
4m/sv>8m/s
第4节 自由落体运动
2.猜想:
落体运动V与t成正比:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
轻重落的一样快
一.亚里士多德:
结论:
物体越重 下落越快
研究方法: 观察—思考
二.伽利略:
1.质疑:
第4节 自由落体运动
落体运动是匀变速运动
t3
X1
t1
X2
t2
t3
X3
X1
t1
X2
t2
t3
X3
斜面上确实X∝t2
X3
t1
X2
X1
t2
5.合理外推:
竖直面上也是X∝t2
6.得出结论:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
思考：
为什么生活中苹果确实比落叶下落得快？而不是像伽利略所想的下落一样快？
落体运动是匀变速运动
斜面上确实X∝t2
5.合理外推:
竖直面上也是X∝t2
6.得出结论:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
1.定义:
三.自由落体运动
只在重力作用下由静止开始下落的运动
2.运动性质:
初速度为零的匀加速直线运动:
3.运动特点:
轻重物体落的一样快，
即它们的a相同
思考：如何测自由落体的加速度呢？
四.打点计时器测加速度
一.亚里士多德:
二.伽利略:
第4节 自由落体运动
2.注意事项：
④尽量让纸带竖直，避免与打点计时器间的摩擦
①先通电源，稳定后再释放纸带
②重物要尽量靠近打点计时器
③纸带由静止释放
1.测量装置
6
5
4
3
2
1
0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
3.计算方法：
四.打点计时器测加速度
X2-X1
X2-X1=
X4-X3=
a1T2
a2T2
a3T2
X6-X5=
a1=
T2
a2=
X4-X3
T2
a3=
X6-X5
T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X2-X1+X4-X3+X6-X5
3T2
0 1 2 3 4 5 6
x1
x2
x3
x5
x6
单位：mm
x4
=
①相邻差法
②逐差法
3.计算方法：
X4-X1
X4-X1=
X5-X2=
3a1T2
3a2T2
3a3T2
X6-X3=
a1=
3T2
a2=
X5-X2
3T2
a3=
X6-X3
3T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X4+X5+X6-X1-X2-X3
9T2
=
X2-X1
X2-X1=
X4-X3=
a1T2
a2T2
a3T2
X6-X5=
a1=
T2
a2=
X4-X3
T2
a3=
X6-X5
T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X2-X1+X4-X3+X6-X5
3T2
0 1 2 3 4 5 6
x1
x2
x3
x5
x6
单位：mm
x4
xⅠ
xⅡ
3T
3T
=
①相邻差法
a=
xⅡ-xⅠ
(3T)2
=
X4+X5+X6-X1-X2-X3
9T2
②逐差法
xⅡ-xⅠ=
a
(3T)2
3.计算方法：
四.打点计时器法求加速度
注意:
在同一地点,物体的加速度都相同。
叫此地的自由落体加速度(g)。
也叫重力加速度，
方向竖直向下
大小g=9.8m/s2
或
g≈10m/s2
2.注意事项：
1.测量装置
3.计算方法：
①相邻差法
②逐差法
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：
g=9.832m/s2
随纬度升高，重力加速度增大。
莫斯科：
g=9.816m/s2
六.自由落体运动的规律
1.匀变速直线运动
2.自由落体运动
X=
V0t+
at2
1
2
Vt =
V0+at
Vt =
gt
h=
1
2
gt2
X=
Vt2 -V02
2a
h=
Vt2
2g
速度时间:
位移时间:
位移速度:
3.自由落体运动的几个比例式
3.自由落体运动的几个比例式
①1T末、2T末、3T末瞬时速度之比
（v=gt）
v1：v2：v3= 1：2：3
②1T内、2T内、3T内的位移之比
（ ）
x1、x2、x3= 12：22：32
③第一个T内、第二个T内、第三个T内位移之比
xI：xII：xIII= 1：3：5
④通过前x、前2x、前3x时的速度之比
v1：v2：v3：=
⑤通过前x、前2x、前3x的位移所用时间之比
t1：t2：t3=
⑥通过第一个x、第二个x、第三个x的位移所用t之比
tⅠ：tⅡ：tⅢ=
注意：
适合于所有初速度为零的匀加速直线运动
3.自由落体运动的几个比例式
六.自由落体运动的规律
五.频闪照相法求加速度
三.自由落体运动
四.打点计时器法求加速度
一.亚里士多德:
二.伽利略:
七.竖直上抛运动
第4节 自由落体运动
七.竖直上抛运动
1.定义：
只受重力，具有竖直向上的初速度的运动。
2.运动性质:
先做竖直向上的匀减速，
上升到最高点后，做自由落体，
a始终为g=9.8m/s2,方向竖直向下
4.重要特性:
(1)对称性:
(2)多解性
5.几个典型的物理量
最大高度h=
上升时间t上=
①时间对称性： ②速度对称性：
3.规律：
Vt =
v0-gt
h=
1
2
gt2
h=
Vt2-V02
-2g
v0t-
[精典示例]
[例1] (2017·广东清远月考)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．质量大的物体自由下落时的加速度大
B．从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．雨滴下落的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动
D
自由落体运动的理解
[针对训练1] (2017·昆明高一检测)(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是 ( )
A．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．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
BCD
[精典示例]
[例2] 图1中(甲)、(乙)两图都是使用电磁打点计时器测量重力加速度g的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz。
(1)(甲)、(乙)两图相比较，
图______所示的装置更合理。
(2)(丙)图是采用较合理的装
置并按正确的实验步骤进行实
验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为11.70 cm，第1至第16点间距离为
43．88 cm，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为________m/s，测出的重力加速度值为g＝______m/s2。(要求保留三位有效数字)
自由落体加速度
甲
2.93
9.78
[针对训练2] 登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照，所拍的闪光照片如图2所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________m/s2(保留两位有效数字)。
1.6
=1.6m/s2
自由落体运动规律及应用
[例3] 如图3所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：
(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？
解：(1)
(2)
[针对训练3] 设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物，测得在下落最后1 s内所通过的距离为14 m，则重物下物落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？
解：
得t＝4 s，g＝4 m/s2
H
h
竖直上抛运动
[例4] 一个以40 m/s匀速竖直上升的氢气球，在某时刻从气球上掉下一个重物，已知重物掉下时距离地面的高度为100 m，此重物从氢气球上掉下来后，要经过多长时间返回地面？(g＝10 m/s2)
解：
上升阶段：初速度v0＝40 m/s
上升的最大高度h1＝
＝80 m
t上=
＝4 s
下落阶段h1＋h2=
t2＝6 s
t＝t1＋t2＝10 s
法2 整体法
取竖直向上为正方向
t1＝10 s
t2＝-2 s(舍去）
[针对训练4] 在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，设塔足够高，则物体位移大小为10 m时，物体经历的时间是多少？
解: 取竖直向上为正方向
当：x＝10 m
当：x＝－10 m
hm=
V02
2g
第4节 自由落体运动
果实下落
秋叶
思考：落体运动是一种常见的运动。有什么运动规律？
亚里士多德：
轻的物体下落的慢重的物体下落的快。
第4节 自由落体运动
一.亚里士多德:
结论:
物体越重 下落越快
研究方法: 观察—思考
二.伽利略:
1.质疑:
v=8m/s
v=4m/s
4m/s
第4节 自由落体运动
2.猜想:
落体运动V与t成正比:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
轻重落的一样快
一.亚里士多德:
结论:
物体越重 下落越快
研究方法: 观察—思考
二.伽利略:
1.质疑:
第4节 自由落体运动
落体运动是匀变速运动
t3
X1
t1
X2
t2
t3
X3
X1
t1
X2
t2
t3
X3
斜面上确实X∝t2
X3
t1
X2
X1
t2
5.合理外推:
竖直面上也是X∝t2
6.得出结论:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
思考：
为什么生活中苹果确实比落叶下落得快？而不是像伽利略所想的下落一样快？
落体运动是匀变速运动
斜面上确实X∝t2
5.合理外推:
竖直面上也是X∝t2
6.得出结论:
3.数学推理:
若V∝t,
则X∝t2
4.实验验证:
1.定义:
三.自由落体运动
只在重力作用下由静止开始下落的运动
2.运动性质:
初速度为零的匀加速直线运动:
3.运动特点:
轻重物体落的一样快，
即它们的a相同
思考：如何测自由落体的加速度呢？
四.打点计时器测加速度
一.亚里士多德:
二.伽利略:
第4节 自由落体运动
2.注意事项：
④尽量让纸带竖直，避免与打点计时器间的摩擦
①先通电源，稳定后再释放纸带
②重物要尽量靠近打点计时器
③纸带由静止释放
1.测量装置
6
5
4
3
2
1
0
x1
x2
x3
x4
x5
x6
3.计算方法：
四.打点计时器测加速度
X2-X1
X2-X1=
X4-X3=
a1T2
a2T2
a3T2
X6-X5=
a1=
T2
a2=
X4-X3
T2
a3=
X6-X5
T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X2-X1+X4-X3+X6-X5
3T2
0 1 2 3 4 5 6
x1
x2
x3
x5
x6
单位：mm
x4
=
①相邻差法
②逐差法
3.计算方法：
X4-X1
X4-X1=
X5-X2=
3a1T2
3a2T2
3a3T2
X6-X3=
a1=
3T2
a2=
X5-X2
3T2
a3=
X6-X3
3T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X4+X5+X6-X1-X2-X3
9T2
=
X2-X1
X2-X1=
X4-X3=
a1T2
a2T2
a3T2
X6-X5=
a1=
T2
a2=
X4-X3
T2
a3=
X6-X5
T2
则:a=
a1+a2+a3
3
X2-X1+X4-X3+X6-X5
3T2
0 1 2 3 4 5 6
x1
x2
x3
x5
x6
单位：mm
x4
xⅠ
xⅡ
3T
3T
=
①相邻差法
a=
xⅡ-xⅠ
(3T)2
=
X4+X5+X6-X1-X2-X3
9T2
②逐差法
xⅡ-xⅠ=
a
(3T)2
3.计算方法：
四.打点计时器法求加速度
注意:
在同一地点,物体的加速度都相同。
叫此地的自由落体加速度(g)。
也叫重力加速度，
方向竖直向下
大小g=9.8m/s2
或
g≈10m/s2
2.注意事项：
1.测量装置
3.计算方法：
①相邻差法
②逐差法
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：
g=9.832m/s2
随纬度升高，重力加速度增大。
莫斯科：
g=9.816m/s2
六.自由落体运动的规律
1.匀变速直线运动
2.自由落体运动
X=
V0t+
at2
1
2
Vt =
V0+at
Vt =
gt
h=
1
2
gt2
X=
Vt2 -V02
2a
h=
Vt2
2g
速度时间:
位移时间:
位移速度:
3.自由落体运动的几个比例式
3.自由落体运动的几个比例式
①1T末、2T末、3T末瞬时速度之比
（v=gt）
v1：v2：v3= 1：2：3
②1T内、2T内、3T内的位移之比
（ ）
x1、x2、x3= 12：22：32
③第一个T内、第二个T内、第三个T内位移之比
xI：xII：xIII= 1：3：5
④通过前x、前2x、前3x时的速度之比
v1：v2：v3：=
⑤通过前x、前2x、前3x的位移所用时间之比
t1：t2：t3=
⑥通过第一个x、第二个x、第三个x的位移所用t之比
tⅠ：tⅡ：tⅢ=
注意：
适合于所有初速度为零的匀加速直线运动
3.自由落体运动的几个比例式
六.自由落体运动的规律
五.频闪照相法求加速度
三.自由落体运动
四.打点计时器法求加速度
一.亚里士多德:
二.伽利略:
七.竖直上抛运动
第4节 自由落体运动
七.竖直上抛运动
1.定义：
只受重力，具有竖直向上的初速度的运动。
2.运动性质:
先做竖直向上的匀减速，
上升到最高点后，做自由落体，
a始终为g=9.8m/s2,方向竖直向下
4.重要特性:
(1)对称性:
(2)多解性
5.几个典型的物理量
最大高度h=
上升时间t上=
①时间对称性： ②速度对称性：
3.规律：
Vt =
v0-gt
h=
1
2
gt2
h=
Vt2-V02
-2g
v0t-
[精典示例]
[例1] (2017·广东清远月考)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．质量大的物体自由下落时的加速度大
B．从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．雨滴下落的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动
D
自由落体运动的理解
[针对训练1] (2017·昆明高一检测)(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是 ( )
A．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．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
BCD
[精典示例]
[例2] 图1中(甲)、(乙)两图都是使用电磁打点计时器测量重力加速度g的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz。
(1)(甲)、(乙)两图相比较，
图______所示的装置更合理。
(2)(丙)图是采用较合理的装
置并按正确的实验步骤进行实
验打出的一条纸带，其中打出的第一个点标为1，后面依次打下的一系列点迹分别标为2、3、4、5…经测量，第15至第17点间的距离为11.70 cm，第1至第16点间距离为
43．88 cm，则打下第16个点时，重锤下落的速度大小为________m/s，测出的重力加速度值为g＝______m/s2。(要求保留三位有效数字)
自由落体加速度
甲
2.93
9.78
[针对训练2] 登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照，所拍的闪光照片如图2所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为________m/s2(保留两位有效数字)。
1.6
=1.6m/s2
自由落体运动规律及应用
[例3] 如图3所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：
(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？
解：(1)
(2)
[针对训练3] 设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物，测得在下落最后1 s内所通过的距离为14 m，则重物下物落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？
解：
得t＝4 s，g＝4 m/s2
H
h
竖直上抛运动
[例4] 一个以40 m/s匀速竖直上升的氢气球，在某时刻从气球上掉下一个重物，已知重物掉下时距离地面的高度为100 m，此重物从氢气球上掉下来后，要经过多长时间返回地面？(g＝10 m/s2)
解：
上升阶段：初速度v0＝40 m/s
上升的最大高度h1＝
＝80 m
t上=
＝4 s
下落阶段h1＋h2=
t2＝6 s
t＝t1＋t2＝10 s
法2 整体法
取竖直向上为正方向
t1＝10 s
t2＝-2 s(舍去）
[针对训练4] 在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，设塔足够高，则物体位移大小为10 m时，物体经历的时间是多少？
解: 取竖直向上为正方向
当：x＝10 m
当：x＝－10 m
hm=
V02
2g