物理①必修2.5《自由落体运动》PPT课件

【 例 2】 如图所示 ， 一个小钢球做自由落体运动 。 测 】 如图所示， 一个小钢球做自由落体运动。 得小钢球经过 A点时的速度是 2.42 m/s，经过 B 点时的速 点时的速度是 ， 度是 4.64 m/s， 所用时间是 226 s，求此地的重力加速度 ， 所用时间是0. ， 间的距离。 和AB 间的距离。 解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以 因为自由落体是匀加速直线运动，
自由落体运动
自由落体运动
一、问题提出 二、自由落体运动 三、重力加速度 四、自由落体运动的公式
一、问题提出
亚里士多德
二千多年前， 古希腊哲学家亚里士多德提出： 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， 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。这个观点是否正确呢？ 下落得慢。这个观点是否正确呢？
二、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 自由落体运动。 叫做自由落体运动。 如果空气阻力对物体影响很小， 如果空气阻力对物体影响很小，可 忽略不计，那么， 忽略不计，那么，物体在空气中从静止 开始下落的运动就可以近似看作是自由 落体运动。 落体运动。 2. 运动性质 对自由下落的小球的 运动性质 闪光照片进行研究， 闪光照片进行研究，发现自由落体运动 是初速度为零的加速直线运动。 是初速度为零的加速直线运动。
阿波罗登月实验 1970年 ， 阿波罗飞船登上无大气的月球后 ， 宇航员特地 年 阿波罗飞船登上无大气的月球后， 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验， 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验 ， 无数观众从 荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 【巩固训练】 巩固训练】 将甲、乙两物体从同一高度由静止释放， 将甲、乙两物体从同一高度由静止释放， 空气阻力不能忽略， 空气阻力不能忽略，则（ ） A、甲一定先落地 B、乙一定先落地 C、甲可能先落地 D、可能同时落地
在通常的计算中， 重力加速度的方向 在通常的计算中，取 g = 9.8 m/s 2。重力加速度的方向 总是竖直向下。 总是竖直向下。
观察与发现 重力加速度g 的数值（单位： 重力加速度g 的数值（单位：m/s2）
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° 23°06′ 30° 30°33′ 31° 31°12′ 35° 35°43′ 39° 39°56′ 40° 40°40′ 55° 55°45′ 90° 90° 重力加速度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
2 × 19.6 s = 2.0 s 9.8
物体落地时的速度为
v t = gt = 9.8 × 2.0 m/s = 19.6 m/s
再见！ 再见！
v源自文库 =at
vt = gt
a→g s→h
1 2 s = at 2
1 2 h= gt 2
vt2 =2as
vt2 =2gh
左右的高度落下， 【例1】雨滴通常从 1 500 m 左右的高度落下，如果没 】 有空气阻力，问经过多长时间落到地面？ 有空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的 速度是多少？ 速度是多少？ 解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自 如果没有空气阻力， 由落体运动， 由落体运动，由公式 h = 1 g t 2 得 2 2h 2 × 1 500 t= s ≈ 17.5 s = g 9 .8 雨滴落地时的速度为 v t = gt = 9.8 × 17.5 m/s = 171.5 m/s 讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过8 讨论 ： 实际上雨滴落到地面的速度不超过 m/s，说明 ， 物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的， 物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时 空气阻力可以大到等于物体的重力。 空气阻力可以大到等于物体的重力。
亚里士多德 （Aristotole) 公元前384 384(公元前384-前322)
【演示实验一】手拿一个粉笔，松手后粉笔的运动情况如 演示实验一】手拿一个粉笔， 提醒同学们观察。 何？提醒同学们观察。 的竖直向下的直线运动。 学生活动】 粉笔下落是做V 【学生活动】 粉笔下落是做V0＝0的竖直向下的直线运动。 【演示实验二】等面积的硬纸板和纸片下落，可观察到 演示实验二】等面积的硬纸板和纸片下落， 什么现象？ 什么现象？ 学生活动】 硬纸板下落得快;重的物体下落得快。 【学生活动】 硬纸板下落得快;重的物体下落得快。 【演示实验三】取两张相同的纸，选取其中一张的一部分 演示实验三】取两张相同的纸， 然后揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？ 然后揉成纸团，再让它们同时下落。可观察到什么现象？ 【学生活动】 学生活动】 轻的物体下落得快。 轻的物体下落得快。
【演示实验四】取两张相同的纸，把其中一张揉成纸团， 演示实验四】取两张相同的纸，把其中一张揉成纸团， 再让它们同时下落。可观察到什么现象？ 再让它们同时下落。可观察到什么现象？ 【学生活动】 纸团先落地。 学生活动】 纸团先落地。 【教师提问】等重的物体为什么下落快慢不同呢？ 教师提问】等重的物体为什么下落快慢不同呢？ 【学生思考与讨论】 学生思考与讨论】
v t = gt = 9.8 × 1.9 m/s ≈ 18.6 m/s
2. 一个物体从 19.6 m 高的地方自由下落，问经过多 高的地方自由下落， 长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？ 长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？ 1 2 解：由公式 h = 2 g t 得
t= 2h = g
物体下落的快慢与重力大小无关。 物体下落的快慢与重力大小无关。物体下 落快慢不同可能是空气阻力的影响。 落快慢不同可能是空气阻力的影响。
【演示实验五】牛顿管实验 演示实验五】 把硬币、粉笔、 把硬币、粉笔、纸片和 羽毛放在一个玻璃管的底部， 羽毛放在一个玻璃管的底部， 将其倒竖起来， 将其倒竖起来，我们会看到 什么？ 什么？ 若抽去管里的空气， 若抽去管里的空气，然 后在把它倒竖起来， 后在把它倒竖起来，我们又 将看到什么? 将看到什么
三、重力加速度
在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同， 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 重力加速度， 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。 通常用 表示。 在地球上不同地点， 的取值略有不同。 在地球上不同地点，g 的取值略有不同。 地 点 纬 度 g ( m/s2 ) 北 极 90º 9. 832 北 京 39º 56´ ´ 9. 801 上 海 31º 12´ ´ 9. 794 广 州 23º 06´ ´ 9. 788 赤 道 0º 9. 780
发现:(1)在地球上不同的地方重力加速度的大 发现:(1)在地球上不同的地方重力加速度的大 小不同; 小不同; 的取值随纬度的增大而增大 (2) g 的取值随纬度的增大而增大 ，
四、自由落体运动的公式
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以， 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以， 匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。 匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
vB - v A = gt
v B - v A 4.64 - 2.42 g= m/s 2 ≈ 9.82 m/s 2 = t 0.226 v A + vB hAB = t 2 2.42 + 4.64 = × 0.226 m ≈ 0.80 m 2
A B
练
习
1. 在某地让一个小球从 17.7 m 高的地方自由下落， 高的地方自由下落， 测得小球下落到地面处所用的时间是1.9 s，求此地的重力 测得小球下落到地面处所用的时间是 ， 加速度和1.9 s 末的速度。 末的速度。 加速度和 1 解：由公式 h = g t 2 得 2 2h 2 × 17.7 g= 2 = m/s 2 ≈ 9.8 m/s 2 t 1.9 2 小球在1.9 s 末的速度为 小球在