3.3 匀变速直线运动实例 自由落体运动 课件 (2)

课件54张PPT。第3节　匀变速直线运动实例——自由落体运动1．知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．
2．掌握重力加速度的概念；知道不同地点的重力加速度不一样．
3．掌握自由落体运动的规律；能用匀变速直线运动的规律解决自由落体问题．1．初速度为零的匀变速直线运动的规律：
(1)速度变化的规律：vt＝________.
(2)位移变化规律s＝________.
(3)位移和速度的关系公式v2＝________.2．初速度为零的匀变速直线运动的特点(从运动开始计时)
(1)1T末、2T末、3T末……的速度之比：________.
(2)1T内、2T内、3T内……的位移之比：________.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比：________.
(4)通过连续相同的位移所用的时间之比：________________________________________________________________________.3．怎样用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度？
【答案】　利用打点计时器打出的纸带，运用连续相等时间T内的位移之差公式Δs＝aT2，可求出匀变速直线运动的加速度a.1．什么是自由落体运动？
2．做自由落体运动的条件是什么？
3．自由落体运动是什么性质的运动？
4．自由落体运动有哪些运动规律？
5．自由落体加速度的大小和方向如何？
6．自由落体加速度的大小和什么有关？一、科学探究——自由落体运动的特点
1．生活中硬币比纸片____(选填“先”“后”或者“同时”)落地，而产生这种现象的原因，是由于__________的影响，当它们处于真空环境时就会______(选填“先”“后”或者“同时”)落地了．2．自由落体运动：
(1)定义：物体只在_____作用下从_____开始下落的运动．
(2)特点：
①初速度_____．
②受力：只受_____作用，_____空气阻力或空气阻力_____．
(3)规律：用打点计时器或频闪照相法探究表明：自由落体运动实质上就是一种_____________运动，遵守________直线运动的规律．二、自由落体加速度
1．科学研究表明，物体自由下落时的加速度来自地球和物体之间的____________，因此也称为_____________．
2．重力加速度的物理量符号是_____，单位是 m/s2.
3．重力加速度的大小：地面不同位置重力加速度的大小有差异，与该位置所在______有关，纬度越高，重力加速度的值______，反之，则______，通常取g＝____ m/s2，在估算时还可取____ m/s2.4．重力加速度的方向：地球上重力加速度的方向总是__________．
5．自由落体运动的公式
(1)vt＝____.
(2)h＝______.
(3)v＝_____.根据教材图3－30的漫画讨论：他们采用了什么方法测量井深？他们采用的方法有道理吗？为什么？三、自由落体运动规律探索的回眸
1．从逻辑推理上否定了亚里士多德关于重物体________，轻物体________的论断．
2．提出了“自由落体运动是一种最简单的变速运动——_______________”的假说．3．在当时的实验条件下测量短时间是有困难的，伽利略采用了间接验证的方法：
(1)运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动应有s∝t2；
(2)让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移s和所用时间t.
①斜面倾角一定时，判断_______是否成立．s∝t2②改变小球的质量，判断______是否成立．
③增大斜面倾角，则比值s/t2随之增大，说明小球的________在增大．
④伽利略将斜面倾角外推到θ＝90°时的情况——小球自由下落，认为小球仍会做_____________运动．
4．伽利略研究自然规律的科学方法——抽象思维、__________和__________相结合．一、对自由落体运动及重力加速度的理解
1．物体做自由落体运动的条件：
(1)初速度为零；
(2)除重力之外不受其他力的作用．
2．是一种理想化的运动模型．在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以当做自由落体运动来处理．3．自由落体运动的实质：自由落体运动的实质是初速度为零，加速度a＝g的匀加速直线运动，它是匀变速直线运动的一个特例．
4．自由落体加速度——重力加速度
(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的．(2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小．在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变．在一般的计算中，可以取g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.(3)方向：竖直向下．由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的.
5．运动图象：自由落体运动的v－t图象是一条过原点的倾斜直线，斜率是k＝g.k是在数值上等于重力加速度的大小．重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定．1.关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是(　　)
A．同一地点轻重物体的g值一样大
B．北京地面的g值比上海地面的g值略大
C．g值在地面任何地方都一样
D．g值在赤道处大于在南北两极处【解析】　同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等，g值随纬度的增加而增加，即赤道处最小，南北两极处最大．
【答案】　AB【答案】　B3．关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A．自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动
B．竖直方向上的位移只要满足h1∶h2∶h3∶……＝1∶4∶9∶……的运动就是自由落体运动
C．自由落体运动在开始连续的三个2 s内的位移之比为1∶3∶5
D．自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5【解析】　自由落体运动是竖直方向上初速度为0的匀加速直线运动，在连续相等时间T内的位移之比为1∶3∶5∶7∶……，在1T、2T、3T、……时刻的速度之比为1∶2∶3∶……
【答案】　AC【解析】　自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做自由落体运动，所以B、C、D正确，A不正确．
【答案】　BCD1－1：下列各运动中属于自由落体运动的是(　　)
A．在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体
B．纸片由静止释放，在空气中下落
C．小铁球由静止下落，空气阻力忽略不计
D．水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动【解析】　在沿水平方向飞行着的飞机上释放一个物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体，故A错．纸片由静止释放，在空气中下落，空气阻力对其影响较大，故B错．小铁球由静止下落，空气阻力忽略可看做自由落体运动，故C对．水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相对来说可忽略不计，认为只受重力作用，故D对．故正确答案为C、D.
【答案】　CD自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例，因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动．【答案】　(1)3.2 m　(2)0.2 s3－1：某同学用下列方法测定重力加速度：
(1)让水滴落在盘中时，仔细调整水龙头的阀门，使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间，第二滴水滴正好从阀门口处开始下落；
(2)当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，依次数“1,2,3，……”，直到数到“50”按下停表按钮，停表上显示的时间为20.0 s；
(3)用米尺测量出水龙头阀门口到盘子的距离为78.24 cm.
根据上述实验过程及所得数据，计算重力加速度的值为________m/s2.【答案】　9.781．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)(　　)【解析】　自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对．
【答案】　C2．甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是(　　)
A．甲比乙先着地
B．甲比乙的加速度大
C．甲与乙同时着地
D．甲与乙速度一样大【答案】　CD3．做自由落体运动的小铁球，第6个0.6 s经过的位移是第1个0.6 s经过的位移的倍数为(　　)
A．6 B．9
C．11 D．36
【解析】　自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶……∶(2n－1)，当n＝6时，2n－1＝11，所以第6个0.6 s内的位移是第1个0.6 s内位移的11倍，C正确．
【答案】　C4．从空中自由下落一个物体，它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0.5 s的时间．已知最上一层的高度h1＝3.75 m，求其余两层的高度(g＝10 m/s2)．【答案】　6.25 m　8.75 m(自上而下)5．从静止于160 m高空的气球上自由落下一物体，此物体下落2 s后张开降落伞匀速下落，问物体共经历多长时间落到地面？(g取10 m/s2)