课件25张PPT。1 探究自由落体运动
2 自由落体运动规律 第二章 探究匀变速直线运动规律1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.
2.会分析记录自由落体运动的纸带或频闪照片上的运动信息.
3.掌握自由落体运动的规律,知道在地球上不同的地方,重力加速度大小不同.目标定位二、对自由落体运动的研究三、自由落体运动规律栏目索引一、探究自由落体运动对点检测 自查自纠一、探究自由落体运动知识梳理1.落体运动的思考
(1)亚里士多德根据日常观察到的落体现象得出了结论:重的物体比轻的物体下落得 .
(2)伽利略的研究:物体下落过程中的运动情况与质量 .
2.自由落体运动
(1)定义:物体仅在 的作用下,从 开始下落的运动,叫做自由落体运动.
(2)条件:①初速度为 ;②只受 .答案快无关重力静止零重力【深度思考】在空气中自由释放的物体都可看作自由落体运动吗?答案 不一定.在空气中自由下落的物体,只有当空气阻力作用比较小,可以忽略时,物体所做的运动才是自由落体运动.答案例1 关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动
D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动解析 自由落体运动的特点是初速度为零,仅受重力.不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动.故A、B错误;
被运动员推出去的铅球具有水平初速度,不满足自由落体运动的条件,C错误;
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故D正确.典例精析返回D解析答案总结提升返回自由落体运动是一种理想模型.当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时,物体的运动才可以视为自由落体运动.如空气中石块的下落可以看做自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动.知识梳理二、对自由落体运动的研究1.实验原理及器材
(1)重物拖动纸带竖直下落时,如果忽略纸带与打点计时器之间的摩擦阻力,且重物的重力远大于空气阻力,那么重物的下落可以近似认为是自由落体运动.
(2)实验器材有:打点计时器、低压 电源、纸带、重物、铁夹、铁架台.答案交流2.主要实验步骤
(1)按图1所示固定打点计时器,并接好电路.图1(2)把纸带的一端固定在重物上,另一端穿过打点计时器,用手竖直向上提着纸带,使重物靠近打点计时器.
(3)接通电源,然后松开纸带.3.实验注意的事项
(1)重物选质量大、体积小的,以减小空气阻力.
(2)打点计时器应竖直固定好,减小摩擦.
(3)重物靠近打点计时器释放,且要先接通电源再释放纸带,以便充分利用纸带.(2)验证:通过对自由落体运动纸带上 与对应 的测量,我们可以计算出物体的加速度,进而验证自由落体运动是 运动.自由
落体运动的物体在某一时刻的速度为:vt=____.4.从纸带上获得的信息——猜想与验证
(1)猜想:①重物做自由落体运动时,其速度的方向不变;②如图2所示,由记录自由落体运动信息的纸带可以看出,在相同时间内重物的位移变大,即速度增大,自由落体运动可能是 运动.答案图2匀变速直线位移时间匀加速直线典例精析例2 如图3所示是频率为50 Hz的打点计时器记录的自由落体运动信息的纸带,由纸带上的数据可以看出,在相同时间内物体的位移变大,即速度增大,所以可以猜测自由落体运动是匀加速直线运动.试求出物体运动的加速度,并验证你的这一猜测.图3返回解析答案解析答案故在实验误差允许范围内,物体的运动是匀变速直线运动.返回方法二:根据所求的某个时刻的速度作出物体的v-t图象,如图所示,
图象是一条过原点的倾斜直线,说明自由落体运动是匀变速直线运动. 答案 见解析三、自由落体运动规律知识梳理1.重力加速度:
(1)定义:自由落体运动的加速度称为自由落体加速度,也叫做__________,常用 表示,在地球上不同的地方,g的大小是 的,一般计算中,通常取g= ,粗略计算时,g取 .
(2)方向:重力加速度的方向总是 的.
(3)大小:在同一地点,一切物体的重力加速度都 . 答案重力加速度不同9.8 m/s210 m/s2竖直向下相同g在不同地理位置处的重力加速度一般不同,赤道上物体的重力加速度最 ;南(北)极处重力加速度最 ;物体所处地理位置的纬度越大,重力加速度越 .
2.速度公式: ;位移公式:s=______.
答案小大大vt=gt【深度思考】自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗?同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗?答案 无关 不同答案典例精析例3 从悬崖顶自由落下一小石块,测得它在落地前最后1 s内的位移是25 m,若不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)此悬崖距地面的高度s;
(2)小石块落地时的速度大小和空中下落的时间.解析答案解析 设小石块从悬崖顶落到地面所经历的时间为t,通过的位移为s,小石块在t-1内的位移为s′.
根据自由落体运动的规律,有:s-s′=25 m ③
由①②③联立解得:t=3 s,s=45 m
所以小石块落地时的速度大小为:v=gt=30 m/s.答案 (1)45 m (2)30 m/s 3 s针对训练 一颗自由下落的小石头,经过某点时的速度是10 m/s,经过另一点时的速度为30 m/s,求经过这两点的时间间隔和两点间的距离.(g=10 m/s2)解析答案返回所以Δt= t2-t1 =2 s则:s=s2-s1=40 m答案 2 s 40 m 对点检测 自查自纠12341.(对自由落体运动的理解)(多选)下列关于自由落体运动的说法正确的是( )
A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动
D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动的影响很小,可以忽
略,可以看成自由落体运动 解析答案1234解析 物体做自由落体运动的条件是:(1)初速度为零,(2)除重力之外不受其他力的作用.所以A错误,B正确.
在实际中,物体下落时,当空气阻力远小于重力时,物体的下落才能看做自由落体运动,所以C错误,D正确.
答案 BD解析 自由落体加速度又叫做重力加速度.在同一地点,所有物体的重力加速度都是相等的,与物体的质量、运动状态均无关,A、C错误,B正确;
在不同地点,重力加速度是不同的,两极处大于赤道处,D错误.12342.(自由落体加速度)关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大
C.g值在地球上任何地方都一样大
D.g值在赤道处大于在北极处 B解析答案12343.(自由落体运动的规律)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)( )
A.10 m B.20 m
C.30 m D.40 m解析答案解析 已知初速度0、加速度a=g=10 m/s2、时间t=2 s这三个量,B12344.(自由落体运动的规律)据预测,2020年前后,中国将走进更强大的太空时代.假设中国宇航员在某行星上从高75 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27 m.求:
(1)重物下落的总时间;
(2)该星球表面的重力加速度.返回解析答案1234返回答案 (1)5 s (2)6 m/s2