物理 必修1 《自由落体运动》

(共21张PPT)
自由落体运动
金华市曹宅高级中学 金宏亮
物体下落的的快慢与什么因素有关呢？
观察实验并讨论回答：
1、相同大小的纸片与纸板从同一高度同时下落，谁先落地？
重的物体下落的快
？
2、把纸片揉成纸团，重复上面的实验。
有时，轻的物体也下落的快
结论1：物体下落快慢与轻重无关
结论2：物体下落快慢与空气阻力有关
如果在没有空气的空间里，物体下落的快慢的情况会怎样？
一、自由落体运动
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。
1、定义：
2、特点：
只受重力
从静止开始下落，即V0= 0
亚里士多德
物体下落的快慢是由物体的轻重决定的，物体越重，下落的越快。
伽利略
假如：物体越重下落的越快
结论：重的物体下落的慢
自相矛盾
V=4m/s
V=8m/s
v<8m/s
比萨斜塔
比萨斜塔位于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上。比萨斜塔始建于1173年，塔高50多米，由于塔基问题，塔身发生倾斜，成为世界奇景之一。
传说伽利略在比萨斜塔上同时释放轻重不同的两个铁球，结果它们同时落地，从而了推翻了亚里士多德的错误观点。但后来又被严谨的考证否定了。尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这座古塔看做伽利略的纪念碑。
二、研究自由落体运动的性质
猜想：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动吗？
实验方案：
1、利用打点计时器和纸带
2、利用气垫导轨和光电门
3、利用频闪照相机
打点计时器
纸带
夹子
重物
方案1： 用打点计时器测自由落体的加速度
实验装置
数据处理
0 1 2 3 4 5 6
X1 X2 X3 X4 X5 X6
小球的位 置 小球在各位置的速度 相等时间里的位移(cm) 相邻相等时间里的位移差△x（cm） a= △x/T2
(m/s2)
1
2
3
4
5
6
探究自由落体运动的性质
T=0.04s
0.75
1.16
1.91
1.53
2.31
X1=2.22
X2=3.80
X3=5.50
X4=6.75
X5=8.55
X6=9.90
X3-X2=1.70
X2-X1=1.58
X4-X3=1.25
X5-X4=1. 80
X6-X5=1.35
a1=(x4-x1)/3T2
a2=(x5-x2)/3T2
a3=(x6-x3)/3T2
a= 9.51
0 0.04 0.08 0. 12 0.16 0.20 t/s
V/(m/s)
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
0.5
2.5
2.0
1.5
1.0
自由落体运动
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、特点：
只受重力
V0= 0
3、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
5、在地球上不同的地方，g的大小是不同的，在赤道g=9.780m/s2，在北京g=9.801 m/s2 ，即随纬度的增大而增大。
V= V0+ a t
H= 1/2a t2
V2-V02= 2aX
V= ( v0+v)/2
4、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，也叫做重力加速度，通常用g表示，方向竖直向下。
V= a t
X=V0t+ 1/2a t2
V2= 2aH
V= v/2
地 点 纬 度 重力加速(m·s-2) 特 点
赤道 0° 9.780
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
看到释放动作
三、自由落体运动的规律及应用
小游戏：抓不住的笔
想一想：笔为什么总抓不住？
分析：
大脑
手指
神奇的笔
信息
指令
通常人的这种反应时间大于1/7s（约0.143s）
在1/7s内，自由下落的高度 h=(1/2)gt2≈10cm