高中物理粤教版必修1第二章 第一节 探究自由落体运动(共27张PPT)

(共27张PPT)
一、落体运动
让一张纸片与小钢球同时由静止下落,
纸片和小钢球哪个下落得更快呢？
问题：重物体比轻物体下落快吗?
若（1）石头和纸片比较
（2）石头和纸团比较
（3）纸片和纸团比较
实验结果：在没有空气阻力的作用下,羽毛和铁片下落一样快.
结论:
如只受重力,从静止下落,运动快慢相同.
世界著名的比萨斜塔实验证明
重的铁球和轻的铁球下落快慢相同
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。
二、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。
2、特征：
（1）只受重力；（
2）从静止开始下落
3、实验研究：自由落体运动的运动性质
轨迹——
运动特征——加速?
匀加速?
直线
在探究自由落体运动的规律实验中，将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上：——
A
拉住纸带，将重锤移至靠近打点计时器处，先接通
电源，后放开纸带，让重物带动纸带自由下落；
B
将打点计时器坚直固定在铁架台上，并接好电路；
C
用夹子将纸带固定在重锤上，并将纸带穿过打点
计时器的限位孔；
D
断开电源，取下纸带
E
换上新的纸带，再重复做三次
答案：BCADE
方法一：打点计时器研究自由落体运动
思考：如图所示，重物D自由落下的运动真的是自由落体运动吗？
怎样做才能减少误差？
只是可以近似看作自由落体？
①受空气阻力作用；
②纸带不可能绝对保持竖直，运动过程中与底板、限位孔都有摩擦。
①选用密度大的重物；
②释放纸带前保证纸带竖直。
方法二：频闪照片分析法（课本）
根据频闪照片记录的各时刻小球位置，可直接判定轨迹为直线
根据小球在不同时间里下落的位移的规律可判定是否是匀变速直线运动
用给出的自由落体运动的频闪照相图片
由以上数据看出:
实
验
结
果：
3、性质：自由落体运动是初速度为零的
匀加速直线运动。
三、自由落体加速度：
1、自由落体加速度：
同一地点一切物体自由下落的加速度都相同，且大小约为9.8m/s2,方向竖直向下,这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示
2、对自由落体加速度的理解
（1）重力加速度g是一矢量，方向竖直向下
（2）在同一地点，不同物体，不论轻重，g值一样
（3）
g值的大小会随高度、纬度变化而变化，高度
越高，g值越小；纬度越高，g值越大
（4）一般计算中g取9.8m/s2或10m/s2，无特别说明
的，都按g取9.8m/s2进行计算
g与纬度有关，纬度越大，g越大。
g还与高度有关，高度越高，g越小
地
点
纬
度
重力加速(m·s-2)
特
点
赤道
0°
9.780
最小
广州
23°06′
9.788
武汉
30°33′
9.794
上海
31°12′
9.794
东京
35°43′
9.798
北京
39°56′
9.801
纽约
40°40′
9.803
莫斯科
55°45′
9.816
北极
90°
9.832
最大
四、自由落体运动的规律：
例1、
一物体从某点自由下落，经过2S物体到达地面，请问物体最开始离地面的高度和物体到达地面时的速度各为多少？g取10m/s2
答案：
20m
20
m/s
课堂练习：
例2、从离地面500米的高空，自由下落一个小球，
求：
（1）
经过多长时间小球落到地面？
（2）
落下一半位移的时间。
（g=10m/s2）
（1）10s
（2）7.1s
答案
例3、物体从某一高度做自由落体运动,经过3秒落地则:（g=10m/s2）
①它第一秒内的位移是多少?
②第二秒内的平均速度为多少?
③小球落地时速度是多少?
（5m）
（15m/s）
（30m/s）
例4、物体从高h处自由下落，它落到地面前的1s内共下落了35m，求物体下落的高度及下落的时间（取g=10
m/s2）
。
(80m,4s)
例5、一段长3米的棒，上端悬挂在天花板上，棒的正下方固定着一个高为d=1m的中空圆筒。棒被释放后自由落下，它通过圆筒所需的时间为0.2s，求圆筒上端离天花板的距离。
21.05m
例6、一矿井深h=125m，在井口每隔一定时间自由落下一小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球刚好到达井底，则相邻小球开始下落的时间间隔为
s，
这时第3个小球和第5个小球相距
m?
(g=10m/s2)
h
设计实验一：测量你的反应时间
测反应时间
五、自由落体运动的应用
用一长尺，记录下落位移，根据自由落体运动规律和已知的g值来计算反应时间t
滴水法测重力加速度的过程：让水龙头的水一滴一滴的滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水落到盘子而听到声音时后一滴恰离开水龙头。测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，则重力加速度的计算表达式为什么？
设计实验二：测重力加速度
请思考如何测量悬崖、峡谷的高度、一口井的深度。
测高度
设计实验三：测量高度