自由落体运动(台州市黄岩区）

(共21张PPT)
雨滴从天空中自由下落，但是为什么下落的快慢会不同呢？
这会与哪些因素有关呢？
提出问题：雨点的下落有快慢之分，是什么因素影响物体下落的快慢？
实验
探究主题：
空气中.半真空中.真空中，物体的下落情况
实验器材：
牛顿管.小羽毛.小石子.抽气机.
实验方法：控制变量法
空气中
半真空中
真空中
提出问题：为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落情况不同？
回答问题：物体在真空中只有重力，而在空气中不但与重力，还会有空气阻力。
美国宇航员大卫·斯哥特在月球上同时释放了一把锤子和一根羽毛， 他发现两者同时落地。
自由落体运动
物体只有重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间内才发生，有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体下落也可以看作自由落体运动。
1.关于自由落体运动，以下说法正确的是(　　)
A．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B．自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D．当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动
【解析】　自由落体运动是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．
探讨1：自由落体运动的运动性质
实验
探究主题：
用打点计时器研究自由落体运动。
实验器材：
打点计时器.勾码.纸带.
纸带
夹子
重物
观察纸带，我们可以得出：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
1.初速度为零
2.匀加速直线运动
自由落体运动特点
自由落体加速度
使用不同物体进行实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
重力加速度的方向是竖直向下，它的大小可以通过多种方法测定。在地球上，不同的地方，g是不同的。
随纬度升高，重力加速度增大
→ v ＝ g t
→ x = g t2/2
→ v2 = 2 g x
1.速度与时间关系式v ＝ a t
2.位移与时间关系式x = at2/2
3.位移与速度关系式v2 = 2ax
探讨2：自由落体运动的运动规律
从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知每块砖的平均厚度为 6 cm，石子起落点距地面的高度约为 2.5 m。怎样估算这架照相机的曝光时间？
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CD.
2.屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗户的上、下沿，如右图所示，问：(g=10 m/s2)
(1)此屋檐离地面多少米？
(2)滴水的时间间隔是多少？
3.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.
【解析】　这是一个利用自由落体运动规律测量重力加速度的方法，为了保证测量结果的准确性，用“累积法”测量水滴下落的时间，即t＝ s＝0.4 s，由x＝gt2得g＝＝9.78 m/s2.
【答案】　9.78
从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。
课堂小结
自由落体运动
物体只有重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间内才发生，有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体下落也可以看作自由落体运动。
1.初速度为零
2.匀加速直线运动
自由落体运动特点
自由落体加速度
使用不同物体进行实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。
课堂小结
→ v ＝ g t
→ x = g t2/2
→ v2 = 2 g x
1.速度与时间关系式v ＝ a t
2.位移与时间关系式x = at2/2
3.位移与速度关系式v2 = 2ax
4.自由落体运动的运动规律
5、 自由落体运动的应用