人教版必修一物理：《自由落体运动》课件(人教版必修一)

【例3】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2.42m/s，经过B点时的速度是 4.64m/s，所用时间是0.226s，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 - vA 4.64 - 2.42 m/s2 9.82 m/s2
标准值：g＝9.80665m/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°06' 30°33' 31°12' 35°43' 39°56' 40°40' 55°45'
90°
重力加速度
9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
巩固练习：例1、甲物体的重力是乙物体重力的3
倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法
正确的是（）C
A、甲比乙先落地B、甲比乙的加速度大 C、甲、乙同时落地D、无法确定谁先落地
例2：一块石头从125米高的楼顶掉下来，
经过___5___s石头落地，石头落地时的速度 是__5__0__m/s。（g=10m/s2）
探究：自由落体运动具 有怎样的运动性质？
问题：（1）用什么方法确定自由落体运动 是不是匀加速直线运动？如果是，怎样计 算自由落体运动的加速度？
（2）设计一个相关的实验方案（或实验过 程）来验证你的猜想？（即如何测量下落 物体的加速度？）
答：重物做自由落体运动，用打点计时器在纸带 上打下一系列自由落体运动情况的点，计算出每 个计数点瞬时速度，并用速度时间图像描述自由 落体运动的速度随时间的变化规律，可得自由落 体的运动性质。并在速度时间图像中任取两点计 算自由落体运动的加速度！
25 0.14
4.13 0.18
V/ms-1
4.4
3.6
2.8
2.0
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 t/s
结论：
（1）自由落体运动是初速度为零的匀 加速直线运动；
（2）在同一地点自由下落的加速度相 同（不计阻力），与重力无关
夹子 重物
实验强调：（1）计时器呈竖直方向固定在铁架台上；（2）用 手提着纸带，使重物静止在靠近计时器下方；（3）先接通电 源再松开纸带；（4）实验前，设计好实验记录的表格；（5） 通过纸带数据的处理，分析是否为匀加速直线运动？求出加速 度大小。
0A
B
C
D
E
X1 X2
X3
X4
X5
位置 A
B
C
D
E
X/cm X1=
（3）自由落体运动的加速度为 a=9.52m/s 2
二、自由落体运动的加速度
不同物体下落的加速度一样吗?
ab
x 1 at 2 2
不同物体下落的x和t都相同，
则它们在这一地点的加速度
xt
都相同
这个加速度叫自由落体加速度， 也叫重力加速度。用g来表示，方 向竖直向下。
重力加速度的数值g/(m/s2)
A
t
0.226
hAB

vA
vB 2
t
B
2.42 4.64 0.226 m 0.80 m 2
练习
1.在某地让一个小球从17.7m高的地方自由下落，测得小 球下落到地面处所用的时间是1.9s，求此地的重力加速度 和1.9s末的速度。
解：由公式得
h
=
1 2
gt2
g 2h 217.7 m/s2 9.8 m/s2
vt 2 2gx
vv 2
课堂小节:
1、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。 条件:1）从静止开始下落（即初速度为零）；（2）只受重力作 用（或空气阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看 作自由落体运动）
2、运动性质及规律:自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀
高中物理课件
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演示1:让粉笔自由下落,观察粉 笔的运动现象?
提问1:为什么粉笔会向下做直线 运动?
回答:由于受到重力的作用。
讨论：物体下落的快慢是 否与物体的重量有关？
演示2：让一个小球与一张纸片一起从 同高度同时静止开始下落，观察现象？
现象：小球先着地，纸片后着地
结论1：重的物体下落的快！
为什么我们实验得出的数 据比标准值小？
三、分析自由落体运动的规律
速度公式 位移公式
平均速度公 式
匀变速直线运
动
vt v0 at
v0 0
自由落体运 动
a g vt gt
x

v0t

1 2
at 2
vt 2 v02 2ax
v v0 v 2
x 1 gt 2 2
加速直线运动
V=gtV2=2gXX=gt21
2
3、在地面附近的同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速 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,方向竖直向下，通常用g表示。
4、在地球上的不同地方g的大小是不同的。通常的计算中，可以 把g取作9.8m/s2，在粗略的计算中，还可以把g取作10m/s2。
演示3：将刚才的纸片捏成纸团，让它 与刚才的小球一起从同高度同时静止开 始下落，观察现象？
现象：两者几乎同时着地
结论2：重的物体与轻的物体 下落快慢几乎一样！
问题：为什么同样重量的纸片与同样重量 的纸团下落时会得到不同的结论呢？
答：这是空气阻力的原因。第一次实验时 纸片受到的空气阻力较大，影响了纸片的 下落；第二次实验将纸片捏成纸团，阻力 减小，才使纸团与小球几乎同时着地！
t2
1.92
小球在1.9s末的速度为
vt gt 9.81.9 m/s 18.6 m/s
2.一个物体从19.6m高的地方自由下落，问经过多长时间 落到地面？它落到地面时的速度是多少？
解：由公式得
h
=
1 2
gt2
t 2h 219.6 s 2.0 s
g
9.8
物体落地时的速度为
实验方案：将打点计时器竖直方向固定在铁架台上， 让重物连着纸带通过打点计时器静止下落，则纸带 上打出一系列的点，计算出各点的瞬时速度，用加 速度公式计算出自由落体运动的加速度！
实验仪器：打点计时器，铁架台，学生电源，纸带， 导线，刻度尺，重物
用打点计时器研究自由落体运动的性质
实验装置
数据处理
纸带 打点计时器
一、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。 举例：（1）降落伞是不是自由落体运动？
（2）粉笔下抛是不是自由落体运动？
2、条件：（1）从静止开始下落（即初速 度为零）；（2）只受重力作用（或空气 阻力同重力相比很小，可忽略不计，物体 下落也可看作自由落体运动）
讨论：可猜想到怎样的结论？
答：在没有空气阻力的情况下，重的物 体与轻的物体可能下落一样快！
验证实验：牛顿管演示，将形状、重力均 不同的小物体放入真空牛顿管,如羽毛、金 属片、软木塞、小玻璃球等。然后将牛顿 管倒立过来，观察各物体下落情况。毛钱管.DAT
提问：这些现象说明了什么问题？
结论：在没有空气阻力的情况下， 轻的物体与重的物体下落的一样快！
vt gt 9.8 2.0 m/s 19.6 m/s
X2=
X3=
X4=
X5=
时间间隔/s
V/ms-1 时刻t/s
0A
B
C
D
E
X1 X2
X3
X4
X5
位置 A
B
C
D
E
X/cm X1=10.45 X2=11.95 X3=13.48 X4=15.00 X5=16.50 时间间隔/s 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04
V/ms-1 2.61 时刻t/s 0.02