1.7 对自由落体运动的研究—教科版高中物理必修一课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
1.6
对自由落体运动的研究
第一章
运动的描述
雪花飘落
生活中常见的下落运动
雨
生活中常见的下落运动
生活中常见的下落运动
露珠下落
生活中常见的下落运动
青龙瀑布
重庆市
望子成龙
飞流直下三千尺
物体越重下落越快
二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。
亚里士多德（希腊语：Αριστοτ?λη?，Aristotélēs，前384年－前322年3月7日），古希腊哲学家，柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。
探究：
比较橡皮和纸片的下落，谁先落地？
物体越重下落越快？
实验：牛顿管实验
如果没有空气阻力，
轻重不同的物体
下落快慢是否相同呢？
结论：
　
没有空气阻力时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同
1、定义：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。
2、条件：
（1）从静止开始下落（即初速度为零）；
（2）只受重力作用
自由落体运动
3、性质：
是初速度为零的匀加速直线运动，即Vo=0。
然而在一千五百年多年以后，伽利略对亚里士多德的论断表示了怀疑，他认为重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。
伽利略·伽利莱（Galileo
Galilei，1564年2月15日－1642年1月8日），意大利物理学家、数学家、天文学家及哲学家，科学革命中的重要人物。
伽利略
假设：重的物体下落得快
结论：重的物体下落得慢
可见矛盾了
越重越快是错误的
?
V
v
?
?
v
巧妙推理
A
B
C
1、提出假说：物体下落的过程是一个速度逐渐增大的过程
3、实验验证：“放慢了的落体运动”——斜槽实验
可知：由静止开始到每个相等的时间间隔末物体运动的距离之比
一个从静止开始滚下的物体在连续相等时间间隔内通过的各段距离之比，等于从1开始的一系列奇数之比。
2、数学推理：
V∝t
h∝t2
4、合理外推：斜面倾角增大到900时，物体做自由落体运动，
即初速度为零的匀加速直线运动
结论:小球沿光滑斜面，从静止开始的运动是匀加速直线运动。
假设：
V=kt
k=
v
t
即：
又初速度为零，
所以k为自由落体运动的加速度，物理学中用g表示。
称为自由落体加速度或重力加速度。
自由落体运动公式：
匀变速直线运动规律且Vo=0,
且
a=g
v
=g
t
v
t=
v
0+at
h=
g
t2
x=
v
0
t+
at2
自由落体运动规律
伽利略实验探究过程：
发现问题——对现象观察——提出假设——运用数学和逻辑手段得出推论——实验验证——合理外推——得出结论
自由落体频闪照片的拍摄
10
2
4
6
8
12
14
16
18
SⅠ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
SⅤ
取点
A
B
C
D
E
F
连续相等时间内的位移（cm)
SⅠ=
SⅡ
=
SⅢ
=
SⅣ=
SⅤ=
连续相等时间内的位移差（cm)
SⅡ-SⅠ=
SⅢ-SⅡ=
SⅣ-SⅢ=
SⅤ-SⅣ=
规律
取点
A
B
C
D
E
F
连续相等时间内的位移（cm)
SⅠ
=1.64
SⅡ
=2.72
SⅢ
=3.81
SⅣ=4.90
SⅤ=5.99
连续相等时间内的位移差（cm)
SⅡ-SⅠ=1.08
SⅢ-SⅡ=1.09
SⅣ-SⅢ=1.09
初速度为零的匀加速直线运动。
规律
SⅤ-SⅣ=1.09
10
2
4
6
8
12
14
16
18
A(0.54cm)
B(2.18cm)
C(4.90cm)
D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
SⅠ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
SⅤ
填入实验数据
若SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。
2、同一地点，自由落体运动的加速度都相同。
在地球上不同地点，g
的值略有不同。
g
(
m/s2
)
地
点
北
极
北
京
上
海
广
州
赤
道
纬
度
9.
832
9.
801
9.
794
9.
788
9.
780
39?
56?
90?
31?
12?
23?
06?
0?
自由落体加速度（重力加速度g）
g
随着纬度的增加而增加，
随着高度的增加而减小．
1、大小：一般取
g=9.8m/s2
3、方向：竖直向下。
4、在不同位置的重力加速度。
北京：
g=9.801m/s2
做一做：做一做：
1、甲物体的重力是乙物体的5倍，甲从H米高处自由下落，乙从2H米高处同时自由下落，下列说法正确的是（H足够大,不计空气助力）（
）
A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙大
B、物体刚下落时，速度和加速度都为零
C、各自下落1m,
它们的速度相等
D、下落过程中甲的加速度比乙的大
E、物体下落过程中，每秒速度增加9.8m/s,每秒位移增加9.8m
2、物体在地球表面做自由落体运动，
第1s内、第2s内、第3s内位移?
第3s末速度和第3s内的平均速度?
3s内下落高度？
第2s内平均速度？
CE
5、15、25m
30、25m/s
36m
12m/s
概念：物体只在重力作用下由静止开始下落的运动。
一、自由落体运动：
1、特点：
只受重力作用下且从静止开始
2、运动性质：
3、自由落体加速度g（重力加速度）
:
是初速度为零的匀加速直线运动
即Vo=0,
且
a=g（g为一常数）。
g=9.8m/s2
4、自由落体运动公式：
二、自由落体运动规律应用：
在空气阻力远小于物体的重力时
测量反应时间