(共25张PPT)
“人的反应时间测量尺”
只知道x?
直尺下落的时间等于人的反应时间
第
节
4
自由落体运动
高中物理 必修第一册
第二章
物体下落的运动是司空见惯的,例如雨滴下落、雪花纷飞、树叶飘落等,但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。
生活中下落物体的现象
猜想:重量大的物体下落速度大?
一.探究影响落体运动快慢因素
实验1:
一钥匙和一薄纸同时从同一地点下落,谁先着地
现象:钥匙先着地
争论 物体从空中由静止开始下落,重的下落得快还是轻的下落得快?
公元前4世纪的古希腊哲学家——亚里士多德
物体越重,
下落越快.
我反对
意大利物理学家——伽利略
伽利略
v12>8
v1=8
v2=4
4伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误,
重物被轻物拖累
你能证明吗
?
矛盾
猜想:重量大的物体下落速度大?
一.探究影响落体运动快慢因素
实验1:
一钥匙和一薄纸同时从同一地点下落,谁先着地
现象:硬币先着地
实验2:
可见重的物体不一定下落的快。
现象:质量小的纸团下落的快。
空气阻力的影响.
思考:造成“重快轻慢”的原因可能是什么?
如果没有空气阻力,轻重物体谁下落得快?
器材:真空实验室
结论:没有空气阻力,轻重物体下落得一样快
1.空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.
2.在没有空气阻力时,在同一地方任何物体自由下落的运动情况相同
(同一个位置开始下落才有可比性)
结论
一.探究影响落体运动快慢因素
1.定义:只在重力作用下,物体从静止开始下落的运动。
2.条件: ⑴只受重力作用;
⑵ v0=0
二.自由落体运动
同时具备
缺一不可
[特别提醒] (1)理想化模型。
(2)如果空气阻力与重力相比很小,可忽略不计,
物体下落也可近似看作自由落体运动。
例[多选]下列说法正确的是( )
A.初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动
B.仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动才是自由落体运动
D.当空气阻力可以忽略不计时,物体从静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动
CD
2.一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉 先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重
B.棉花团受到的空气阻力较大
C.铁钉受到的空气阻力较大
D.铁钉被大地的磁力吸引
B
频闪照相法
自由落体运动做的是什么运动?怎么看的呢?
加速运动
它的加速度在下落过程中是否变化呢?我们可以通过什么方法测量它的加速度大小呢?
1.实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
三、研究自由落体运动的规律
(1)将计时器竖直固定在铁架台上
(2)竖直提起纸带,使重物靠近计时器下端
(3)先打开打点计时器,再松开纸带
(4)关闭电源,取下纸带
(5)更换重物,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带处理
2.实验步骤
3.数据处理
(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.
(2)用各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替,即 ,做v-t图像,图像为一条倾斜的直线。
(3)根据v-t图像的斜率求加速度,即加速度等于9.81m/s2
k=9.81
4.实验结论
自由落体运动是加速度恒定(约为9.8 m/s2,与物体的质量无关)的匀加速直线运动。
定值
四.自由落体加速度g
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相等。叫做自由落体加速度,也叫作重力加速度(g)
2.方向:竖直向下(与重力方向一致)
3.大小:
定值
赤道:
g=9.780m/s2
北京:
g=9.801m/s2
北极:
g=9.832m/s2
莫斯科:
g=9.816m/s2
随纬度增大
一般g随着纬度的增大而增大,赤道处g值较小,两极g值较大。
四.自由落体加速度g
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相等,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度(g)
2.方向:竖直向下(与重力方向一致)
3.大小:
(1)在地球表面不同的地方,g的大小不同,g值随纬度的增大而增大.
(2)一般中g=9.8m/s2,粗略计算取10m/s2。
v=v0+at
v - v0 =2ax
2
2
x=v0t+ at
2
2
1
匀变速直线运动
自由落体运动规律
g
g
g
v= gt
v = 2gh
2
h= gt
2
2
1
五、自由落体运动规律
(v0 = 0, a = g ,x=h)
匀变速直线运动的所有公式都适用于自由落体运动。
自由落体运动的利与弊
测反应时间
高空抛物
【课堂反馈3】4、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开始做自由落体运动,若甲的质量是乙的4倍,则下列说法中正确的是( )
A.甲乙两物体落地时速度相等
B.落地时甲的速度是乙的两倍
C.甲乙两物体同时落地
D.甲在空中运动的时间是乙的两倍
BD
课堂总结
定义:
条件:
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
g的方向:
变化特点:
①只受重力 ② v0=0
性质:
g的大小:
g=9.8 m/s2
自由落
体运动
公式
随地理纬度的增加而增大
竖直向下
重力
加速度
v=gt
h= gt2
v2=2gh
初速度为零的匀加速直线运动