高中物理必修一第二章第五节 自由落体运动课件

纸带 打点计时器
夹子 重物
传统方法：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！
简便处理：根据匀变速运动连续相等时间内的
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）
1、自由落体运动的概念和条件 2、自由落体加速的大小和方向 3、自由落体运动的规律及应用
作业：
1、P45：2、4题 2、练习册本节内容
不要刻意去曲解别人的善意，你应当往好的地方想。 一口吃不成胖子，但胖子却是一口一口吃来的。 志在峰巅的攀登者，不会陶醉在沿途的某个脚印之中。
真正的教育者不仅传授真理，而且向自己的学生传授对待真理的态度，激发他们对于善良事物受到鼓舞和钦佩的情感，对于邪恶事物的不可容 忍的态度。——苏霍姆林斯基 普通人只想到如何度过时间，有才能的人设法利用时间。——叔本华 天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的努力。 人不是坏的，只是习气罢了，每个人都有习气，只是深浅不同罢了。只要他有向善的心，能原谅的就原谅他，不要把他看做是坏人。 很多时候，感情往往能经得起风雨，却经不起平淡；友情往往能经得起平淡，却经不起风雨。 读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈。——歌德 时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。 理想的路总是为有信心的人预备着。 抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。 美德是这个世界上惟一不会凋谢的花朵。 拥有一颗无私的爱心，便拥有了一切。 懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正敢的人才能所向披靡。 不敢冒险的人既无骡子又无马；过分冒险的人既丢骡子又丢马。——拉伯雷 痛不痛只有自己知道，变没变只有自己才懂。不要问我过得好不好，死不了就还好。 多蹲下来听孩子说话，你看到的将是—个纯真无暇的世界！——阮庚梅 成功不是必然的，但努力是必须的。——赵娜 接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
例1、为了测出井口到井里水面的深度，让一个小石块 从井口落下，经过2s后听到石块落到水面的声音。求 井口到水面的大约深度（不考虑声音传播所用的时间）。
解：由题意物体做自由落体运动，t=2s，g取 9.8m/s2 所以
自由落体运动的应用（二）
测反应 时间
h
1 2
gt 2
t 2h g
【课堂小结】
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。
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！
重力加速度g的数值（单位：m/s2）,总 结重力加速度的大小规律：
地点
纬度
赤道
0°
广州
23°06′
武汉
30°33′
上海
31°12′
东京
35°43′
北京
39°56′
纽约
40°40′
莫斯科
55°45′
标准值：9.80665m/s2
重力加速度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816
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：让一枚硬币与一张纸片一起从 同高度同时静止开始下落，观察现象？
现象：硬币先着地，纸片后着地
结论1：重的物体下落的快！
演示3：将刚才的纸片捏成纸团，让它 与刚才的硬币一起从同高度同时静止开 始下落，观察现象？
（3）根据匀变速直线运动的规律
,
判断重物是否为匀变速运动，如果是，进而
可以求出加速度。
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
（3）自由落体运动的加速度约为 a=9.78m/s2
二、自由落体运动的速度--重力加速度
提问：什么是重力加速度？标准值 是多少？方向指向哪里？
3、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？）
方案一：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
位移差
，判断是否为匀变速运动并
可计算加速度。
方案二：利用光电计时器 研究自由落体运 动的性质
方案三：利用频闪摄影研 究自由落体运动的性质
方案一：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
夹子 重物
0A
B
C
D
E
XA
XB
XC
XD
XE
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，先接通电源再松开纸带；
结论：1、在地面附近同一地方，一切物体的 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，用“ g”表示，经过大量的实验证实 g=9.8m/s2，方向竖直向下。
2、在地球上的不同地方，重力加速度略有不 同，从赤道到两极，随着纬度的增大，g值增 大。 3、通常情况下g取9.8m/s2，如粗略的计算中 还可以把g取作10m/s2。
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与同样重量的 硬币一起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，才使纸团与硬币几乎同时着地！
讨论：可猜想到怎样的结论？
三、自由落体运动的规律：
自由落体运动是 v0 0 加速度为g的匀加速运动
vt v0 at
s
v0t
1 2
at
2
vt gt
h 1 gt2 2
vt2 v02 2as vt 2 2gh
(说明:式中h是指自由落体下落的高度!)
自由落体运动的应用（一）
测高度
s
1 2
at 2
h
1 2
gt 2
比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.