自由落体运动ppt课件

验证小实验：
几乎抽成真空的钱毛管 中，金属片和羽毛同时 落地。
忽略阻力作用，落体 运动快慢相同
伽利略的研究之路
对现 象的
一般
观察
提出 假设
运用
逻辑
得出
结论
实
验
验
证
修正 推广
超越伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计 时”“定位”，直接研究落体运动的性质。 现代研究落体运动的方法： 1.用“自由落体频闪照片”求加速度 2.用打点计时器研究纸带求加速度 3.其他方法(测速器等)
安徽省宁国中学 史俊志
1 . 用如图甲的装置研究自由落体运动规律，已知打点计时器的工 作频率为50Hz。 （1）部分实验步骤如下： A．测量完毕。关闭电源，取出纸带。 B．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。 C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开重锤。 D．扶着重锤停靠在打点计时器附近，重锤与纸带相连。 上述实验步骤的正确顺序是_________（填写字母）。 （2）图乙中标记的相邻两个计数点之间的时间间限为0.1s，则每 两个计数点之间还有___个点未画出。 （3）计数点C对应的瞬时速度大小为_________m/s（本小题计算 结果保留三位有效数字）。
. 雨后，屋檐还在不断滴着水滴，如下图所示.小红认真观察后发现，这些水滴 都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得，屋檐到该窗台的距离 H=3.2m，窗户的高度为h=1.4m。g取10没m/s2。回答下列问题。 （1）水滴下落到达窗台时的速度大小；（2）水滴经过窗户的时间。
5 . 在火星表面上，做自由落体运动的物体在开始t1=1s内下落h1=4m。求： （1）该火星表面的重力加速度g； （2）该物体从开始落下h2=36m时的速度v2； （3）该物体在第三个2s内的平均速度v。（计算结果保留两位有效数字）
如图所示，某兴趣小组利用手机的连拍功能研究自由落体运 动，并求当地的重力加速度。
（1）为了减小误差，重物应选______。（填选项前的字母） A．乒乓球 B．小木球 C．小钢球 （2）主要操作步骤如下： ①把刻度尺竖直固定在墙上
②手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置
③捏住小球，小球初始位置对应0刻度，小球从刻度尺旁静 止释放相机每隔0.04s拍照一次，照片中的数字是小球距释放 点的距离，单位为cm。由本小题的已知条件和照片所给的信 息，可以判断小球在A点的速度大小为______m/s（结果保留 3位有效数字）。 （3）由A点的速度大小，得到当地的重力加速度约为______ （结果保留2位有效数字）。
实验器材.过程 实验结论： ①__小__球__做__匀__加__速__运__动_____ ②__同__斜__面__，__不__同__小__球__，__加__速__度__相__同____
质量不同的小球从同一斜面下落，加速度相同；增 大斜面倾角，加速度变大；倾角很大，接近落体运 动→倾角90°,就是自由落体运动！
2 . 某同学在学过自由落体之后，想用所学知识测量一下自己所在的五楼教室离 地面多高，在保证绝对安全的情况下，他从五楼阳台由静止释放了一颗小石子， 同时用秒表测得小石子从静止释放到落地的时间为1.7秒，重力加速度为 g=10m/s2，求： （1）小石子从静止释放到地面的高度；（2）小石子在落地前1秒内的平均速度。
匀变速直线运动基本公式
自由落体运动基本公式
速度公式：v=v0+a 位移公式： t
速度位移关系：
v0=
速度公式： v=gt
0
位移公式：
a=g
速度位移关系：
1 . 钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s， g取10m/s2。求： （1）钢球下落的时间为多少？（2）钢球下落的高度为多少？
（4）根据实验记录的数据计算重锤的加速度大小g＝_____m/s2 （本小题计算结果保留三位有效数字）
某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率 为50Hz的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系 列点迹。（计算结果保留三位有效数字）
①打出的纸带如图2所示，实验时纸带的____________端应和重物相连接。（选填“甲” 或“乙”） ②纸带上取连续的0至4点为计数点，每相邻两计数点间还有四个计时点（图中未标 出），计数点间的距离如图2所示，打点3时，重锤下落的速度v3=____________m/s。 ③由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度a=____________。 ④得到位移时，由于实验者读数产生的误差是____________（选填“偶然”或“系统”） 误差。
三、自由落体加速度
1.自由落体加速度：也叫重力加速度，用符号g表示。 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。
随纬度增大，g变大 2.大小
随高度增高，g变小 一般计算中：g可以取9.8m/s2或10m/s2 3.方向： 竖直向下 竖直向下——垂直于水平面 垂直向下——垂直于接触面
安徽省宁国中学 史俊志
整体质量变得更大，下落快慢会大于8。
伽利略
（1564-1642）
安徽省宁国中学 史俊志
【实验验证】
困难一：速度无法直接测量 突破：间接验证
若v0＝0,且
必有
困难二：落体运动太快，无法准确测量时间 突破：“冲淡”重力，使其加速度减小
t1 x1
t1 x2 3x1
t1 x3 5x1
伽利略设计的斜面
【实验验证】
第2章 匀变速直线运动的研究 第4节 自由落体运动
知识复习：完成下面配对连线
一、轻重不同的物体下落快慢的研究
1.跨越时空的对话
重的物体下落的快 轻的物体下落的慢
真的是这样吗？
逻辑推理：
大石头下落快慢为8，小石头下落快慢为4，
把两块石头捆在一起下落快慢为多少？
亚里士多德
（前384-前322）
大石头被小石头拖慢，整体下落快慢小于8。
概念
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，叫做自由落体运动。
自由落体运动本质上是一种理想状态下的运动，只在没有空气的空间里才能发生。
在实际情况下，如果物体受到的空气阻力远小于重力，可将物体的下落过程近似看 作自由落体运动。
物理语言来描述，自由落体运动可能是什么样的运动?
匀速？ 加速？
匀加速？

用打点计时器测量自由落体运动的加速度
频闪照相法测量自由落体运动的加速度
用手机传感器测量自由落体运动的加速度
三、自由落体加速度
1.实验：研究自由落体运动的规律 ——初速度为零的匀加速直线运动
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x/cm
⑴如何通过以上数据判断重锤下落的加速度是定值？
⑵如何计算加速度的大小？