人教版物理必修1第二章 匀变速直线运动的研究5 自由落体运动 共19张PPT

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2.5:自由落体运动
世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。被称为百科全书式的学者。
物体越重 下落越快
假设：重的物体下落得快
结论：重的物体下落得慢
?
?
?
轻的和重的下落一样快
怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍
助手利用自己的脉搏测时间
伽利略
一些贵族
若 v0 ＝ 0 ，且 v ∝ t
必有 x ∝ t 2
3x1
5x1
困难一：无法直接测定瞬时速度
突破： 间接验证
t
t
t
x1
x2
x3
困难二：落体运动时间太短，无法准
确测量
突破：“冲淡”重力，使其加速度减
小，运动减慢
实验器材.过程
实验结论：
①_____________________
②________________________________
小球做匀加速运动
同斜面，不同质量小球，加速度相同
【实验验证】
增大斜面倾角，加速度变大；倾角很大，接近落体运动→倾角90°,就是自由落体运动！
伽利略的科学方法
伽利略的实验结论：落体运动是匀加速直线运动，且不同物体的加速度相同。

那是什么影响下落速度呢？
尝试自行设计实验
提出新的猜想
影响落体运动快慢的因素可能 与空气阻力有关
毛钱管（牛顿管）实验
如果物体只受重力作用(空气阻力可忽略不计时)，在同一高度由静止释放不同物体,它们下落的快慢应该相同，而与物体轻重无关。
结论：
1、定义：
物体只在重力作用下，由静止开始下落 的运动，叫做自由落体运动。
自由落体运动
这种运动只在没有空气的空间才能发生。在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动（理想模型）。
2、特征：
（1）只受重力；（ 2）从静止开始下落
探究自由落体运动规律
实验装置
数据处理
运动轨迹： 直线
两点间距离逐渐增大：
加速运动
：
匀变速运动
从静止下放：


自由落体加速度也称：
重力加速度（g）
实验结论：
自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：
g=9.832m/s2
随纬度升高而增大
莫斯科：
g=9.816m/s2
随高度升高而减小
重力加速度
你能尝试解释这个规律吗？ 尝试解释就是做出假设和猜想。
3、自由落体运动规律
匀加速直线运动
g
g
g
定义：
特点：
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：
初速度为零的匀加速直线运动
g的大小：
g=9.8 m/s2?
自由落
体运动
重力
加速度
规律
随地理纬度的
增加而增大
竖直向下
h
原理: 人的反应时间等于直尺下落的时间
操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖
直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺
的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。
注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程
中手不能上下移动。
读数：直尺下落距离，即后者所捏处的刻度值。
处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。
计算表达式：
竖直上抛运动的全程可看做初速度为v0 ，
加速度为-g的匀减速直线运动。
vt＞0：表示物体在上升过程中；vt＜0：表示物体在下降过程中。
x＞0：表示物体在抛出点上方；
x＜0：表示物体在抛出点下方。