自由落体运动ppt课件

自由落体运动实例一：苹果落地
苹果从树上落下，受到重力的 作用，以加速度9.8m/s^2向下 加速运动。
苹果下落的时间越长，速度越 快，直到落地时达到最大速度 。
苹果下落的距离等于重力加速 度乘以时间的平方，因此下落 的距离与时间成正比。
自由落体运动实例二：蹦极跳
蹦极跳是一种常见的自由落体运 动体验，人从高处跳下，受到重
自由落体运动的应用领域
自由落体运动在物理学、工程学、航 空航天等领域都有广泛的应用。
在工程学中，自由落体运动可用于设 计建筑结构、桥梁等大型基础设施， 确保其能够承受自然灾害和其他外力 作用。
在物理学中，自由落体运动是研究力 学的基础之一，可用于研究物体的运 动规律和相互作用机制。
在航空航天领域，自由落体运动可用 于研究飞行器的飞行轨迹和着陆过程 ，以及设计火箭发动机的点火和姿态 控制等关键技术。
自由落体运动的应用：投篮运动
投篮过程
投篮时，篮球从静止开始下落，受到重力和空气阻力的作用，下落速度逐渐加快，当达到 最高点时速度为0，随后篮球自由下落，进入篮筐。
力学分析
在投篮过程中，篮球受到重力和空气阻力的作用，重力方向竖直向下，空气阻力方向与运 动方向相反，因此篮球所受合力不为0，运动状态发生改变。
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自由落体运动的定义和性质
自由落体运动的定义
定义
自由落体运动是指一个物体仅在 重力作用下从静止开始下落的运 动。
理解
自由落体运动是理想化的物理模 型，忽略了空气阻力的影响。
自由落体运动的性质
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初速度为零
自由落体运动的初始速度 为零，即物体从静止开始 下落。
恒定加速度
结论
通过力学分析可以得出，投篮过程中篮球所受合力不为0，因此篮球的运动状态发生改变 ，其轨迹是一条抛物线。
自由落体运动的应用：跳水运动
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跳水过程
跳水运动员从高台跳下，下落过程中完成各种动作，最后 入水。
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力学分析
在跳水过程中，运动员受到重力和空气阻力的作用，重力 方向竖直向下，空气阻力方向与运动方向相反，因此运动 员所受合力不为0，运动状态发生改变。
纸带
用于承载物体下落过程中的位 移，可以重复使用。
重物
用于模拟自由落体运动，通常 采用质量已知的物体。
自由落体运动的实验数据记录
打开电磁打点计时器
在物体开始下落时及时打开打点计时器。
测量位移
通过纸带上点的距离计算出物体下落的位移 。
记录时间间隔
每0.02秒打一个点，通过纸带上的点来测量 时间间隔。
结论
通过力学分析可以得出，跳水过程中运动员所受合力不为 0，因此运动员的运动状态发生改变，其轨迹是一条抛物 线。同时，运动员在下落过程中需要克服空气阻力做功， 因此其机械能不守恒。
THANKS
感谢观看
力的作用。
在蹦极跳的过程中，人会经历加 速下落、减速下落和弹跳三个阶
段。
弹跳的高度取决于人的重量、弹 跳绳的长度和弹性以及重力加速
度等多个因素。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4
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自由落体运动的实验和观察
自由落体运动的实验装置
铁架台
用于固定实验装置，确保实验 过程中装置的稳定。
电磁打点计时器
用于测量物体下落的时间，可 以精确到0.02秒。
重复实验
为了获得更准确的数据，通常需要进行多次 实验并取平均值。
自由落体运动的实验结果分析
计算速度
根据位移和时间间隔可以计算出物体下落的速度。
绘制速度-时间曲线
将数据整理成表格并绘制速度-时间曲线，可以更直观地观察物体 下落过程中的速度变化。
分析结论
根据实验数据和分析结果，可以得出自由落体运动的规律和特征。
自由落体运动的特点 是初速度为零，仅受 重力作用。
自由落体运动的研究历史
自由落体运动的研究历史可以追 溯到古希腊的亚里士多德时代。
伽利略通过实验观测和数学分析 ，研究了自由落体运动，并提出 了自由落体运动的加速度与质量
无关的结论。
牛顿的万有引力定律和重力加速 度的概念进一步深化了对自由落
体运动的理解。
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自由落体运动的总结和应用
自由落体运动的总结
定义
自由落体运动是指物体仅 在重力作用下从静止开始 下落的运动。
公式
自由落体运动的公式是h = 1/2gt^2，其中h是下落高 度，g是重力加速度，t是 下落时间。
特点
自由落体运动是初速度为0 、加速度为g的匀加速直线 运动，其速度与时间成正 比，方向竖直向下。
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自由落体运动的计算和实例
自由落体运动的计算
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初始速度
自由落体运动的初始速度为0 ，即物体从静止开始下落。
重力加速度
自由落体运动中的重力加速度 是恒定的，约为9.8m/s^2。
时间与速度
物体下落的时间越长，速度越 快。
距离与时间
物体下落的距离等于重力加速 度乘以时间的平方。
自由落体运动受到的重力 加速度是恒定的，约为 9.8m/s²。
方向竖直向下
自由落体运动的方向始终 竖直向下，即与重力方向 一致。
自由落体运动的公式
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高度（h）= 二分之一 × 加速 度（g）× 时间（t）^2
时间（t）= 根号（2h/g）
加速度（g）= g = 9.8m/s²
速度（v）= g × 时间（t）
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目 录
• 引言 • 自由落体运动的定义和性质 • 自由落体运动的计算和实例 • 自由落体运动的实验和观察 • 自由落体运动的总结和应用
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引言
什么是自由落体运动
自由落体运动是指物 体仅在重力作用下从 静止开始下落的运动 。
自由落体运动的速度 与时间成正比，比例 系数为重力加速度。