自由落体运动-PPT课件

x2 x3 x4 … xk
X X 2 X1 X 3 X 2 X 4 X 3 ......
A(0cm) B(0.8cm) C(3.2cm) D(7.1cm) E(12.5cm)
F(19.6cm)
G(28.3cm)
左图是某物体做自由落体运动的纸带，点 A、B、C、D、E、F、G为计数点，计数 点间的时间间隔为0.04s
伞兵的下落
探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？
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：无空气影响时，物体下落的快慢？ 牛顿管实验：
抽气后，就排除了 空气 的影响
现象： 在真空中物体同时落地 。 结论： 在真空中下落快慢与物体的重量无关 。
自由落体运动（理想化的模型）
定义：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动。
v0= 0
条件： 只受重力
轨迹：一条直线
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。
小试牛刀
练习
关于自由落体运动，下列说法正确的是（ C）
A.物体竖直下落的运动是自由落体运动 B.从静止开始下落的小钢球，因受到空气阻力作用，不能看
自己动手计算
A(0cm) B(0.8cm) C(3.2cm) D(7.1cm)
E(12.5cm)
F(19.6cm)
位置 A B C D E F G 时间t/s 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
V/（m·s-1） / 0.40 0.79 1.16 1.56 1.98 /
v/(m.s-1)
2.4
2.0
F
1.6
E
1.2
D
0.8
பைடு நூலகம்
C
0.4 B
G(28.3cm)
0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
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（又称重力加速度g）
更换不同物体重复实验，计算得到的加速度均是 相同的
为2秒。 问： 这只熊为棕熊，白熊，或黑熊还是灰熊？（ ）
A. 棕熊 B.白熊 C.黑熊 D.灰熊
通过认真学习本课， 你弄清道理在哪吗？
总结：
物体从空自由下 轻重没有快慢差 你我一个加速度 共同享受九点八
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。
背景：一只熊在行走，走着走着不小心落入一个沙坑。 已知：沙坑深度19.664米，熊从地面到坑底的下落时 间共为2秒。
问： 这只熊为棕熊，白熊，或黑熊还是灰熊？（ ） A. 棕熊 B.白熊 C.黑熊 D.灰熊
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
自由落体运动基本公式
匀变速直线运动
V0=0 a=g x=h
自由落体运动
v v0 at
V gt
v X t 1 at2 02 V 2 V02 2ax
h 1 gt 2 2
V 2 2gh
背景：一只熊在行走，走着走着不小心落入一个沙坑。 已知：沙坑深度19.664米；熊从地面到坑底的下落时 间共
（g取10m / s2）
解：以竖直向下为正方向，设小球下落高度为h。
由h 1 gt2,得t 2h 280 s 4s
2
g
10
由V gt,得V1 gt 10m / s2 1s 10m / s
由h

1 2
gt 2 , 得ht / 2

1 2
g( t )2 2

1 2
10
22 m

20 m
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 / s，2 粗略计算时g 值可 取g=10 m / 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
实验装置
如何通过研究纸带，分析 物体运动呢？
打点计时器
纸带
方法一：利用匀变速直线运
动判别式 X aT 2
方法二：利用V-t图像研究
夹子
本节课我们采用方法一研究分析
重物
x1
x2
x3
x4
A
B
C
D
利用匀变速直线运动的判别式 X aT 2
位移
A-B B-C C-D D-E E-F F-G
Xk
x1
成自由落体运动 C.从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动影响很
小，可以忽略，所以可以看成自由落体运动 D.小钢球从高处由静止释放，若经2s落地，则在落地前1s内
的运动是自由落体运动 物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动叫自
由落体运动。
思考：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
利用匀变速直线运动的判别式 X aT 2
位移 A-B B-C C-D D-E E-F F-G
Xk
X X BC X AB ? X X CD X BC ? 第一大组计算 X X DE X CD ? 第二大组计算 X X EF X DE ? 第三大组计算 X X FG X EF ? 第四大组计算
解：以竖直向下为正方向，设井口到水面的距离为h。
h 1 gt2 2
1 9.8m / s2 (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、从离地面80m的空中自由落下一个小球，求：
（1）经过多长时间小球落到地面？ （2）自开始下落1s后的速度是多少？ （3）小球下落一半时间的位移是多少？