自由落体运动(课件).ppt

复习提问：复习提问：1.匀变速直线运动的速度与时间关系公式？匀变速直线运动的速度与时间关系公式？2.匀变速直线运动的位移与时间关系公式？匀变速直线运动的位移与时间关系公式？3.匀变速直线运动的位移与速度关系公式？匀变速直线运动的位移与速度关系公式？四个推论：四个推论：4.匀变速直线运动的平均速度？匀变速直线运动的平均速度？5.匀变速直线运动一段时间的中间时刻速度？匀变速直线运动一段时间的中间时刻速度？6.匀变速直线运动一段位移上中点位置速度？匀变速直线运动一段位移上中点位置速度？7.匀变速直线运动任意连续相等时间内的位移差匀变速直线运动任意连续相等时间内的位移差？第五节第五节 自由落体运动自由落体运动（1 1）认识自由落体运动，知道影响物体下落快）认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。（2 2）知道自由落体的加速度，知道它的方向，知道自由落体的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同、知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同、通常情况下通常情况下g g取取9.8m/s9.8m/s。（3 3）能利用匀变速直线运动的规律推出自由落）能利用匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能运用自由落体规律解决实际问体运动规律，并能运用自由落体规律解决实际问题。题。学学 习习 目目 标标硬币与纸片分别从同一高度由静止开始同时下落硬币与纸片分别从同一高度由静止开始同时下落取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一取两张相同纸，一张揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落高度由静止同时下落取半张纸与一张纸，半张的揉成一团，两者也取半张纸与一张纸，半张的揉成一团，两者也分别从同一高度由静止同时下落分别从同一高度由静止同时下落现象：现象：揉成团的先着地揉成团的先着地半张的先着半张的先着地地结论：重的物体下落结论：重的物体下落快快结论：轻重一样的物体下落快慢不一结论：轻重一样的物体下落快慢不一样样结论：轻的物体下落结论：轻的物体下落快快亚里斯多德（亚里斯多德（Aristole）的观点）的观点总结：物体下落快慢不是由它的重量决定的。总结：物体下落快慢不是由它的重量决定的。伽利略伽利略(Galileo)的观点的观点硬币先着地硬币先着地现象：现象：现象：现象：演示实验演示实验历史回顾：历史回顾：亚里士多德和伽利略的不同观点：亚里士多德和伽利略的不同观点：原因是：原因是：空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素空气阻力是影响物体下落快慢的重要因素.假设：假设：在没有空气阻力时，在同一地点任何物体自由在没有空气阻力时，在同一地点任何物体自由下落的运动情况都相同下落的运动情况都相同分析：分析：影响硬币与纸片、纸片与纸片没有同时下落的影响硬币与纸片、纸片与纸片没有同时下落的原因原因世界著名的比萨斜世界著名的比萨斜塔实验塔实验实验证明：实验证明：重重的铁球和轻的铁球的铁球和轻的铁球下落快慢相同下落快慢相同模拟：模拟：【演演示示】牛牛顿顿管管实实验验【结论结论】在没有空气阻力的情况下，物体下落在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢相同。的快慢相同。用动画模拟牛顿管实验用动画模拟牛顿管实验 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，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。叫做自由落体运动。条件：条件：静止即静止即V0=0只受重力只受重力（若受到空气阻力，当（若受到空气阻力，当f空空 G的情况，当作自的情况，当作自由落体运动由落体运动）所以自由落体运动是）所以自由落体运动是一种理想运动。一种理想运动。自由落体运动自由落体运动自由落体运动是一个什么样的运动呢？自由落体运动是一个什么样的运动呢？研究自由落体运动规律问题：对于自由落体运动，我们问题：对于自由落体运动，我们有哪些方法来获得（测量到）它有哪些方法来获得（测量到）它的运动信息？的运动信息？方法一：利用打点计时器纸带法。方法一：利用打点计时器纸带法。方法二：方法二：频闪照相法频闪照相法。X4=X5-X4=2.1cmX1=X2-X1=2.1cmX2=X3-X2=2.1cmX3=X4-X3=2.0cmX5=X6-X5=2.1cmX=X2-X1=X3-X2=aT2判断依据之一判断依据之一:分析闪光照片分析闪光照片原理：原理：问题问题:如何测定自由落体加速度的如何测定自由落体加速度的大小大小?X4=X5-X4=2.1cmX1=X2-X1=2.1cmX2=X3-X2=2.1cmX3=X4-X3=2.0cmX5=X6-X5=2.1cmX=X2-X1=X3-X2=aT2T=0.045s分析闪光照片分析闪光照片 0 2 3 4 5 6ABCDX1X2X3做自由落体运动的物体，在做自由落体运动的物体，在连续相等的时间里的位移之连续相等的时间里的位移之差是个恒量差是个恒量-说明自由落明自由落体运动是匀加速直线运动体运动是匀加速直线运动1通过对闪光照片分析可知：通过对闪光照片分析可知：性质性质：自由落体运动是自由落体运动是初速度为零的匀加速直线初速度为零的匀加速直线运动。运动。（4）、自由落体加速度）、自由落体加速度在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度就叫做都相同。这个加速度就叫做自由落体加速度自由落体加速度，也，也叫叫重力加速度重力加速度，通常用，通常用g来表示。来表示。重力加速度重力加速度g(自由落体加速度自由落体加速度)ag随纬度的增加而增大随纬度的增加而增大（赤道（赤道g最小，两极最小，两极g最大最大)9随高度的增加而减小。随高度的增加而减小。b数值及单位：数值及单位：g=9.8m/s2，粗略计算可用，粗略计算可用g=10m/s2c重力加速度重力加速度g的方向总是的方向总是竖直向下竖直向下的。的。若若用用V0=0，a=g，x=H替替代代入入匀匀变变速速直直线线运运动动的常用公式，则得到自由落体运动规律为的常用公式，则得到自由落体运动规律为:匀变速直线运动的四个推论也同样适用匀变速直线运动的四个推论也同样适用(5)自由落体运动规律自由落体运动规律遵循匀变速直线运动规律遵循匀变速直线运动规律例例1 1下列说法正确的是（下列说法正确的是（)A A物体竖直向下的运动是自由落体运动物体竖直向下的运动是自由落体运动 B B自由落体运动是初速度为零，加速度自由落体运动是初速度为零，加速度 为为g g的竖直的竖直 向下的匀加速运动向下的匀加速运动 C C物体只在重力作用下从静止开始的下落物体只在重力作用下从静止开始的下落 运动叫自由落体运动运动叫自由落体运动 D D当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，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物体自由下落可视为自由落体运动BCD例例2 2关于重力加速度下面四种说法正确的是（关于重力加速度下面四种说法正确的是（）A A重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B B重力加速度表示自由下落物体运动速重力加速度表示自由下落物体运动速 度变化的大小度变化的大小 C C重力加速度表示自由下落物体运动速度重力加速度表示自由下落物体运动速度 变化的快慢变化的快慢 D D轻、重物体的重力加速度不同轻、重物体的重力加速度不同C自由落体运动的应用自由落体运动的应用测高度测高度比如测一口井的深度比如测一口井的深度,测楼房的高度等等测楼房的高度等等.练习：练习：p45-4测反应测反应时间时间人从发现情况到做人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间出反应所需的时间叫反应时间 课后小实验课后小实验 测定自己的反应时间。取木尺一把，测定自己的反应时间。取木尺一把，让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放手手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放手时，另一同学立即握住木尺，测出木尺降落的高度时，另一同学立即握住木尺，测出木尺降落的高度h h，根据自由落体运动的知识，就可以算出反应时间。，根据自由落体运动的知识，就可以算出反应时间。测速度测速度例题：从六层楼上自由落下一个果壳，已知每例题：从六层楼上自由落下一个果壳，已知每层楼高层楼高3 3米，米，求果壳落到地面的速度？若一辆求果壳落到地面的速度？若一辆汽车的速度为汽车的速度为60km/h60km/h，则果壳和汽车的速度那，则果壳和汽车的速度那个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？解：六层楼距地面实际高度应该为：解：六层楼距地面实际高度应该为：解：六层楼距地面实际高度应该为：解：六层楼距地面实际高度应该为：h=53m=15mh=53m=15mh=53m=15mh=53m=15m根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律根据自由落体运动规律果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。果核的速度比汽车的速度大，对行人有害。自由落体运动小结自由落体运动小结落体运动：就是在地面附近的任何物体脱离支持物后，落体运动：就是在地面附近的任何物体脱离支持物后，竖直落向地面的运动。竖直落向地面的运动。1 1、物体下落快慢与重量的关系：、物体下落快慢与重量的关系：物体下落快慢不是物体下落快慢不是由它的重量决定的，由它的重量决定的，影响物体下落快慢的因素是空气阻影响物体下落快慢的因素是空气阻力。力。2 2、自由落体运动、自由落体运动理想运动理想运动定义：物体定义：物体只在重力作用下只在重力作用下，从静止开始下落从静止开始下落的运的运动叫做自由落体运动动叫做自由落体运动 (2)条件条件静止即静止即V0=0只受重力只受重力(3)(3)说明：现实中，说明：现实中，V0=0，f空空 G的情况，当作自由的情况，当作自由落体运动落体运动(4)(4)特点：任何物体做自由落体运动，运动情况都相特点：任何物体做自由落体运动，运动情况都相同的。同的。(5)(5)性质：性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。运动。n n3、自由落体运动加速度、自由落体运动加速度n n在同一地点，一切物体的自由落体运动加在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。速度都相同。n n重力加速度重力加速度g(自由落体加速度自由落体加速度)：g=9.8m/s，粗略可取，粗略可取g=10m/s；n n g随纬度的增加而增大，随高度的增加而随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小；减小；n n 重力加速度重力加速度g的方向总是的方向总是竖直向下竖直向下的。的。4 4、自由落体运动的规律、自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正选竖直向下方向为正)自由落体运动是自由落体运动是v。=0，a=g的匀变速直线运动的匀变速直线运动自由落体运动的自由落体运动的v-t图像图像g=tan规律规律作业：作业：p45页页1、2、3、5思思考考题题：如如图图所所示示，长长为为L的的细细杆杆AB，从从静静止止开开始始竖竖直直落落下下，求求它它全全部部通通过过距距下下端端h处处的的P点点所所用用时时间间是是多少？多少？ABPLh