自由落体运动(课件比赛)
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必修一课件25自由落体运动共17张PPT
3. 数据处理误差
在计算过程中可能存在舍入误差、计算误 差等。
实验注意事项和改进措施
实验注意事项 1. 确保实验装置稳定可靠，避免意外情况发生。
2. 在无风或微风条件下进行实验，以减小空气阻力的影响。
实验注意事项和改进措施
• 选择密度大、体积小的物体进行实验，以减小空气阻力的 影响。
实验注意事项和改进措施
• 解析：根据竖直上抛运动的对称性，可知物体在上升和下落过程中经过的时间 相等，均为t/2。因此，物体在这段时间内的平均速度大小为0（因为位移为0 ），平均速率为v0（因为路程等于初速度乘以时间）。
• 例题2：一物体从某一高度自由落下，经过时间t后落地，则物体在下落过程中 的平均速度大小和平均速率分别是多少？
位移比例关系
在自由落体运动中，物体从静止开始下落，在连续相等的时间间隔内，其位移之 比为1:3:5:7...。
应用
利用位移比例关系，可以通过测量物体在连续相等时间间隔内的位移来验证自由 落体运动的规律。
自由落体运动图像分析
v-t图像
自由落体运动的v-t图像是 一条过原点的直线，斜率
表示重力加速度g。
利用自由落体公式
通过测量物体下落的高度，结合自由落体公式 h = 1/2 * g * t^2，可以估算出物体落地的时间。
3
考虑物体形状和质量
不同形状和质量的物体受到的空气阻力不同，因 此在实际应用中需要考虑这些因素对物体落地时 间的影响。
分析雨滴下落过程
雨滴形状和大小
01
不同形状和大小的雨滴受到的空气阻力不同，因此下落速度也
关系
在自由落体运动中，物体的速度随时间均 匀增加，加速度保持不变。
02
自由落体运动规律探究
在计算过程中可能存在舍入误差、计算误 差等。
实验注意事项和改进措施
实验注意事项 1. 确保实验装置稳定可靠，避免意外情况发生。
2. 在无风或微风条件下进行实验，以减小空气阻力的影响。
实验注意事项和改进措施
• 选择密度大、体积小的物体进行实验，以减小空气阻力的 影响。
实验注意事项和改进措施
• 解析：根据竖直上抛运动的对称性，可知物体在上升和下落过程中经过的时间 相等，均为t/2。因此，物体在这段时间内的平均速度大小为0（因为位移为0 ），平均速率为v0（因为路程等于初速度乘以时间）。
• 例题2：一物体从某一高度自由落下，经过时间t后落地，则物体在下落过程中 的平均速度大小和平均速率分别是多少？
位移比例关系
在自由落体运动中，物体从静止开始下落，在连续相等的时间间隔内，其位移之 比为1:3:5:7...。
应用
利用位移比例关系，可以通过测量物体在连续相等时间间隔内的位移来验证自由 落体运动的规律。
自由落体运动图像分析
v-t图像
自由落体运动的v-t图像是 一条过原点的直线，斜率
表示重力加速度g。
利用自由落体公式
通过测量物体下落的高度，结合自由落体公式 h = 1/2 * g * t^2，可以估算出物体落地的时间。
3
考虑物体形状和质量
不同形状和质量的物体受到的空气阻力不同，因 此在实际应用中需要考虑这些因素对物体落地时 间的影响。
分析雨滴下落过程
雨滴形状和大小
01
不同形状和大小的雨滴受到的空气阻力不同，因此下落速度也
关系
在自由落体运动中，物体的速度随时间均 匀增加，加速度保持不变。
02
自由落体运动规律探究
2.5 自由落体运动 课件(共17张PPT)
A
t
0.226
hAB
vA
vB 2
t
B
2.42 4.64 0.226 m 0.80 m 2
答：此地的重力加速度为9.82m/s，AB间距离为0.8m。
三. 自由落体的运动规律
匀变速直线运动
自由落体运动
速度时间公式 vt v0 at
vt gt
位移时间公式
x
v0t
1 2
at 2
ห้องสมุดไป่ตู้
位移速度公式 vt2 v02 2ax a g
x 1 gt 2 2
vt2 2gx
位移变化量
x at2
x gt2
自由落体运动的实际应用
v=gt=9.8m/s2×2.0s=19.6m/s x= gt2/2 = 9.8m/s2×(2.0s)2 ×(1/2)=19.6m
答：井口到水面的距离为19.6m，落水前速度 为19.6m/s。
3. 1991年5月11日《北京晚报》，报道了一位青年奋 勇接住一个从15层高楼 窗口跌出的孩子的动人事迹。 设每层楼高度是2 .8m，这位青年从他所在的地方冲到 楼下所需要的时间1.3s，请你估计一下他要接住孩子， 至多允许他有多长的反应时间？ 解：已知楼高h=2.8m×14=39.2m，小孩下落所用时间 可根据h=1/2at2求出：
5.如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过
A点时的速度是 2.42 m/s，经过 B 点时的速度是 4.64 m/s，
所用时间是0. 226 s，求此地的重力加速度和AB 间的距离。
解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以
vB - vA gt
g vB - v A 4.64 - 2.42 m/s2 9.82 m/s2
高中物理必修1《自由落体运动》(共24张)PPT课件
.
21
自由落体运动的实际应用（二）
做一做
.
22
.
23
小结
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
二.自由落体运动的规律
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2. 自由落体运动的加速度 a=g
3.自由落体运动运动规律—公式
1) 位移 公式
x
v0t
1 at 2 2
2) 速度 公式 vt v0 at
空气阻力有关！
.
4
那么无空气的条件下，会怎样呢？
阅读教材：演示实验
真空管试验
没有空气时，物体下落时只受重力作用， 下落的一样快
.
5
.
6
.
7
一、自由落体运动
• 定义： 物体只在重力作用下从静止开
始下落的运动 （在有空气的空间
里，如物体重力远远大于所受空气 阻力，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）
vt2v02 2ax
v v0 v 2
vt2 2gx
v v 2
.
18
练习:
1.以下对自由落体运动的说法中正确的是(B D)
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零; B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变; C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大; D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量.
地点
赤道 广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
纬度
0° 23°06' 30°33' 31°12' 35°43' 39°56' 40°40' 55°45'
90. °
自由落体运动 (优质课件)
第2.5节 自由落体运动
牛 顿 通 过 苹 果 下 路 思 考 得 到 引 力 的 存 在
我们把物体下落的 运动叫落体运动， 落体运动在生活中 特别常见的一种运 动
那么，苹果和树叶在同一高度 同时放开能同时落地吗？
谁下落的快呢？
那是不是重的物体一定下 落的快？为什么？
猜想：物体下落快慢与哪些因 素有关呢？
牛顿管实验
牛顿管实验
现象：在没有空气阻力情况下，金属片与羽毛
同时落地 。
结论： 如果没有空气阻力，物体下落的快慢是 一样的与物体质量无关。
想一想： 自由落体运动是什么性质
的运动呢？
如何验证呢
用我们学过的打点计时器来 实验验证
用打点计时器来研究自由 落体运动
一．自由落体运动
法一：逐差法
01 2
匀变速直线运动
自由落体运动
速度与时间关系式 v ＝ v0+a t 位移与时间关系 x=v0t+at2/2
→v＝gt → h = g t2/2
位移与速度关系式 v2 _v02= 2ax →v2 = 2 g h
【例题1 】 将质量不一样的两个小球从同一 高度同时放开 ，空气阻力忽略不计则（ ） A、质量大的一定先落C地 B、质量小的一定先落地 C、两个同时落地 D、乙可能先落地
3
4
5
6
S1 S2
S3
S4
S5
S6
∵ (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5)= aT 2
∴ 自由落体运动，是初速度为 0 的匀加速直线运动。
a
(S4
S5
S6 ) (S1 (3T )2
牛 顿 通 过 苹 果 下 路 思 考 得 到 引 力 的 存 在
我们把物体下落的 运动叫落体运动， 落体运动在生活中 特别常见的一种运 动
那么，苹果和树叶在同一高度 同时放开能同时落地吗？
谁下落的快呢？
那是不是重的物体一定下 落的快？为什么？
猜想：物体下落快慢与哪些因 素有关呢？
牛顿管实验
牛顿管实验
现象：在没有空气阻力情况下，金属片与羽毛
同时落地 。
结论： 如果没有空气阻力，物体下落的快慢是 一样的与物体质量无关。
想一想： 自由落体运动是什么性质
的运动呢？
如何验证呢
用我们学过的打点计时器来 实验验证
用打点计时器来研究自由 落体运动
一．自由落体运动
法一：逐差法
01 2
匀变速直线运动
自由落体运动
速度与时间关系式 v ＝ v0+a t 位移与时间关系 x=v0t+at2/2
→v＝gt → h = g t2/2
位移与速度关系式 v2 _v02= 2ax →v2 = 2 g h
【例题1 】 将质量不一样的两个小球从同一 高度同时放开 ，空气阻力忽略不计则（ ） A、质量大的一定先落C地 B、质量小的一定先落地 C、两个同时落地 D、乙可能先落地
3
4
5
6
S1 S2
S3
S4
S5
S6
∵ (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5)= aT 2
∴ 自由落体运动，是初速度为 0 的匀加速直线运动。
a
(S4
S5
S6 ) (S1 (3T )2
自由落体运动ppt课件
自由落体运动是匀加速直线 运动。
例题
从离地500米的空中自由落下一个小球，取 g=10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面？ （2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、 最后1s内的位移；（3）落下一半时间的位移。
一个物体从H高处自由落下，经过最后196m 所用的时间是4s，求物体下落H高所用的总 时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s2,空气阻 力不计。
自由落体运动
共同特点？ 都是从静止往下落
从静止往下落的运动，有的轻有的重，轻重不同的物体， 他们下落的快慢一样吗？
橡皮比纸片 下落得快
重的物体下 落得快？
亚里士多德：重的物体下落得 快，轻的物体下落得慢。
科不科学？
纸团下落得和橡皮一样快 为什么？
空气阻力
要验证物体下落快慢和空气阻力有关，要制 造什么环境？
只要物体通过的位移和所用时间的平方成正比，就说 明加速度是一个常数，也就可以判定这个物体是做匀 变速直线运动。
该怎么样让物体的运动慢下来呢？
让小球从阻力很小的斜面的不同位置无初速度下落。 小球在斜面上运动的加速度比它在竖直下落的加速 度小得多，所以时间比较容易测量。
保持斜面的倾角不变，让小球从 斜面的不同位置自由滚下，观测 到小球多次从不同起点滚动的
每隔0.04秒闪光一次
时间/s 0.04 0.08 0.12 0.16
位置/cm 0.8 3.2 7.1 12.5
速度/（m/s)
0.40 0.79 1.16 1.56
斜率不变
加速度不变
做匀加速直线运动 初速度为0
自由落体运动是初速 度为0的匀加速直线 运动
a vt v0 1.5 0.5 9.8m / s2 t 0.150 0.048
例题
从离地500米的空中自由落下一个小球，取 g=10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面？ （2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、 最后1s内的位移；（3）落下一半时间的位移。
一个物体从H高处自由落下，经过最后196m 所用的时间是4s，求物体下落H高所用的总 时间T和高度H是多少？取g=9.8m/s2,空气阻 力不计。
自由落体运动
共同特点？ 都是从静止往下落
从静止往下落的运动，有的轻有的重，轻重不同的物体， 他们下落的快慢一样吗？
橡皮比纸片 下落得快
重的物体下 落得快？
亚里士多德：重的物体下落得 快，轻的物体下落得慢。
科不科学？
纸团下落得和橡皮一样快 为什么？
空气阻力
要验证物体下落快慢和空气阻力有关，要制 造什么环境？
只要物体通过的位移和所用时间的平方成正比，就说 明加速度是一个常数，也就可以判定这个物体是做匀 变速直线运动。
该怎么样让物体的运动慢下来呢？
让小球从阻力很小的斜面的不同位置无初速度下落。 小球在斜面上运动的加速度比它在竖直下落的加速 度小得多，所以时间比较容易测量。
保持斜面的倾角不变，让小球从 斜面的不同位置自由滚下，观测 到小球多次从不同起点滚动的
每隔0.04秒闪光一次
时间/s 0.04 0.08 0.12 0.16
位置/cm 0.8 3.2 7.1 12.5
速度/（m/s)
0.40 0.79 1.16 1.56
斜率不变
加速度不变
做匀加速直线运动 初速度为0
自由落体运动是初速 度为0的匀加速直线 运动
a vt v0 1.5 0.5 9.8m / s2 t 0.150 0.048
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竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动的 上升过程与下落过程具有对称性。
有关竖直上抛运动的计算
能上升的最大高度：
Hm v 2g
上升到最大高度所需时间：
t v0 g
2 0
下落过程是上升过程的逆过程。
质点在通过同一位置时，上升速度与下落速度大小相等，方 向相反。
物体在通过同一高度过程中，上升时间与下落时间相等。
观察下表，你从表格中发现了什么规律？你能解释这个规律吗？
地球上不同地方重力加速度的值大小不一样，一般随着纬度的增大 而增大，赤道处重力加速度g值较小，两极g值较大。
重力加速度
大小： g =9.8m/s2，粗略计算时g 值可 取10m/s2 注意：没有特别说明，都按g =9.8m/s2 进行计算 方向：竖直向下
实验一 重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快?
重量大的粉笔，下落的快
实验二 半张纸团成的纸团与一张纸呢？ 质量小的纸团，下落的快 原因：空气阻力对下落快慢的影响
探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的 快慢？
抽气后，就排除了
空气
的影响
现象： 结论：
在真空中同时落地
。 。
在真空中下落快慢与物体的重量无关
· · · · · · t
· · · · · ·
v5 v4 v3 v2 v1
A(0cm)
B(0.8cm) C(3.2cm)
位置
时间t/s V/ （m·s-1）
A
0 /
B
C
D
E
F
G
0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 0.40 0.79 1.16 1.56 1.98 /
D(7.1cm)
西 风 明 月 棹 歌 还
十 里 锦 香 看 不 断
绿 树 阴 阴 向 水 湾
苍 茫 漠 漠 董 家 潭
莲 塘 明 黄 琼
自由落体运动
小小书签你抓得着吗？
马上试一下吧 想弄清道理在哪吗？ 请认真学习本课… …
物体下落的运动是一种常见的运动。
雨滴的下落
苹果的下落 伞兵的下落
探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？
解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为h。
1 2 h gt 2
1 9.8m / s 2 (2.5s) 2 2 30.6m
考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？
例2、屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5
滴正欲滴下时，第1滴正好达到地面，而第3滴与第2滴 分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示。求： （1）此屋檐离地面多高？ 2 （2）滴水的时间间隔是多少？（g取10 m / s ） 解：可以将这五滴水的运动等效地视为一滴水下落， 并将这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔， 如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时 间间隔内的位移，它们满足比例关系：1：3：5：7.设 相邻的水滴之间的距离自上而下依次为x ,3x ,5x ,7x , 则窗户高为5x ，依题意有5x=1,则x=0.2 m. 屋檐高度 h=x+3x+5x+7x=16x=3.2 m
2.4
E(12.5cm)
v/(m.s1)
2.0 1.6
F
E D C B
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
F(19.6cm)
1.2 0.8 0.4
G(28.3cm)
t/s
实验结论
运动规律：
自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动
自由落体运动加速度（重力加速度g）
更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均 是相同的
自由落体运动
定义：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动。
v0= 0
特点： 只受重力
轨迹：直线
注：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略， 物体的落下也可以近似看作自由落体运动。
自由落体运动具有怎样的运动规律？
探究3：用打点计时器研究自由落体运动 · 实验装置
纸带
打点计时器
·
夹子 重物
v6
v
5 4 3
2
1 2 2h 2 3.2 由h gt , 得t s 0.8s 2 g 10
所以，滴水的时间间隔△t=t/4=0.2s
1
竖直上抛运动
定义：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运 动叫竖直上抛运动 特征：（1）具有竖直向上的初速度；（2）忽 略空气阻力后，物体只受重力作用，加速度恒 为重力加速度g。且上升阶段为匀减速直线运动， 下落阶段为自由落体运动。
自由落体运动基本公式
V=0 a=g
匀变速直线运动
x=h
自由落体运动
V V0 at
1 2 x=V0t at 2
V V
V 2 2gh
例1、为了测出井口到水面的距离，让一个小 石块从井口自由下落，经过2.5s后听到石块击 水的声音，估算井口到水面的距离。
解得：t1=1s ,t2=3s，这是上升和下降两次经过15m处所需要的时间。
再将h=-15m代入，得
解得t3 2 7 (s), t4 2 7 (s),显然t3是石子 通过抛出点以下 m处所需的时间， 4 0，无意义。 15 t
15 20t 5t 2
综上，石子经过离抛出点15m处所需的时间可能是1s，3s, 2 7s
例3、某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的速度竖
直向上抛出一石子，求抛出后石子经过离抛出点15m 处所需的时间（不计阻力，g=10m/s2）
解：以竖直向上为正方向，考虑到位移、速度、加速度都是矢量。 尤其注意到位移可以是15m，也可能是-15m。
由位移 时间公式 h v0t
1 2 gt ，将 h 15m代入得： 2 15 20t 5t 2