自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課件

1、2.2 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,1、認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2、知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。,3、能用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或其他實(shí)驗(yàn)儀器得到相關(guān)的運(yùn)動(dòng)軌跡并能自主進(jìn)行分析4、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。,回顧：人們對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程,物體下落快慢不是由輕重來(lái)決定的，是空氣阻力的原因。物體

2、只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。 “自由”的含義是只受重力、初速度為零。不同物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的。,物體自由下落的運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)？,頻閃照相的方法研究物體的自由下落,結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),一、自由落體運(yùn)動(dòng)1. 定義: 物體只在重力作用下，從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。2. 特點(diǎn):⑴v0=0，是加速運(yùn)動(dòng)；⑵只受重力作用；⑶軌跡是直線。,注意：

3、1.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型，是指物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。2.自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本特征： ①初速度為零 ②只受重力 我們常見(jiàn)的物體的自由下落運(yùn)動(dòng)不是嚴(yán)格意義上的自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槲矬w都受到空氣阻力的影響。只有在物體所受的空氣阻力與物體的重力相比很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，物體的下落才可近似地看作自由落體運(yùn)動(dòng)。,二、自由落體加速度g（重力加速度

4、）1.定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度。2.方向：豎直向下3.大?。和ㄟ^(guò)多種方法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在地球上的不同地方 g不同,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)。,自由落體加速度g的測(cè)定,用頻閃照相來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng),思考：給出兩種由頻閃照片求重力加速度的方法。,說(shuō)明：重力加速度：g =9.8m/s2 (粗略計(jì)算時(shí)：g =10m/s2 )①重力加速度g的方向總是豎直向下的；②地球上同位置不

5、同高度處的重力加速度是不同的，高度低處g大，高度高處g小；③地球上不同位置的重力加速度一般是不同的，緯度低處g小，緯度高處g大。,一些地點(diǎn)重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值g/(m/s2),,赤道：g=9.780m/s2,北京：g=9.801m/s2,北極：g=9.832m/s2,莫斯科：g=9.816m/s2,三、自由落體運(yùn)動(dòng)的速度根據(jù)加速度的定義，在自由落體運(yùn)動(dòng)中，v0=0,a=g 因此，物

6、體下落經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度vt=gt即物體自由下落時(shí)其瞬時(shí)速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比,四、自由落體運(yùn)動(dòng)的位移1、勻速運(yùn)動(dòng)的位移x=vt,公式法,,,v,t,,圖象法,,結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移就是v–t 圖線與縱、橫 軸所夾的矩形“面積”。,,,面積也有正負(fù),面積為正,表示位移的方向?yàn)檎较?面積為負(fù),表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向.,思考：自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與它的v－t圖象是否也有類似的關(guān)系？,下圖是一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的測(cè)

7、量記錄（見(jiàn)下表），表中“速度”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、2……5幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度。原始的紙帶沒(méi)有保存。,以下是關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的討論。老師：能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡(jiǎn)便的方法估算實(shí)驗(yàn)中小車從位置0到位置5的位移？學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算：x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋0.11×0.1＋1.38×0.1＝ ……,學(xué)生

8、B：這個(gè)辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38只是0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以后的速度比這個(gè)數(shù)值大。用這個(gè)數(shù)值乘以0.1 s，得到的位移比實(shí)際位移要小。后面的幾項(xiàng)也有同樣的問(wèn)題。學(xué)生A：老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。,點(diǎn)評(píng)： 兩個(gè)人說(shuō)得都有道理。這樣做的確會(huì)帶來(lái)一定誤差，但在時(shí)間間隔比較小、精確程度要求比較低的時(shí)候，可以這樣估算。 要提高估算的精確程度，可以有多種方法。 其中一個(gè)方法請(qǐng)大家考慮：

9、如果當(dāng)初實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)間間隔不是取0.1 s，而是取得更小些，比如0.06 s，同樣用這個(gè)方法計(jì)算，誤差是不是會(huì)小一些？如果取0.04 s、0.02 s …… 誤差會(huì)怎樣？ 歡迎大家發(fā)表意見(jiàn)。,思考2:這個(gè)材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？科學(xué)思想方法：先把過(guò)程無(wú)限分割,以“不變”近似代替“變”,然后再進(jìn)行累加的思想 。----“微元法”,,劉徽的割圓術(shù),2、自由落體運(yùn)動(dòng)的位移,此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到自由落體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象上？,思考3,設(shè)計(jì)方

10、案:從v-t圖象中探究自由落體運(yùn)動(dòng)的位移,,自由落體運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示,結(jié)論,收獲：由圖可知：三角形OAB的面積S=AB×OA/2代入各物理量得：又v=gt得：,三角形的面積就代表做自由落體運(yùn)動(dòng)物體在0到t（此時(shí)速度為v）這段時(shí)間的位移。,自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)公式,應(yīng)用一,從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間,1.思考一下，測(cè)定反應(yīng)時(shí)間的原理是什么？2.請(qǐng)同學(xué)們兩人一組

11、親自動(dòng)手做一次，測(cè)定自己的反應(yīng)時(shí)間。,操作：一個(gè)人捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動(dòng)，另一個(gè)人手指呈捏的姿勢(shì)，在直尺的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過(guò)程中手不能上下移動(dòng)。讀數(shù)：直尺下落的距離h.處理：根據(jù)位移公式h＝gt2/2可計(jì)算出直尺下落的時(shí)間。結(jié)論：直尺下落的時(shí)間就是你的反應(yīng)時(shí)間。,應(yīng)用二,H＝gt2/2,,測(cè)量懸崖、峽谷的高度,1.在忽略空氣阻力的情況下，讓石塊和木塊從同一高度同時(shí)

12、由靜止下落，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.重的石塊先落地B.輕的木塊先著地C.在著地前的任一時(shí)刻，二者具有相同的速度和相同的位移D.兩者在下落這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等,CD,2.一個(gè)物體從19.6m高的地方自由下落，問(wèn)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？它落到地面時(shí)的速度是多少？解：由公式物體落地時(shí)的速度為vt=gt=9.8×2.0m/s=19.6m/s,3.雨滴通常從1500m左右的高度落下，如果沒(méi)有空氣阻力，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)

13、間落到地面？落到地面時(shí)的速度是多少？解：如果沒(méi)有空氣阻力，雨滴下落的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)，由公式 得雨滴落地時(shí)的速度為vt=gt=9.8×17.5m/s=171.5m/s,討論：實(shí)際上雨滴落到地面的速度不超過(guò)8m/s，說(shuō)明物體從很高的地方下落時(shí)，空氣阻力是不可忽略的，有時(shí)空氣阻力可以大到等于物體的重力。,4.一小球從樓房上空距地面45m高處自由下落，小球經(jīng)樓頂?shù)降孛娼?jīng)歷時(shí)間為1s，則樓高為多少？（g