高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动教学演示课件ppt

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重的物体一定下落得快吗？
猜想：物体下落过程的运动情况与哪些因素有关？质量大的物体下落的速度比质量小的快吗？
【结论】影响落体运动快慢的因素是_____的作用，在没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢_______。
⑴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。
⑵条件：（1）静止即v0=0（2）只受重力，若受到空气阻力，当f空 « G的情况， 当作自由落体运动。所以自由落体运动是一种理想运动。
自由落体会是一个怎样的运动？
探究：自由落体运动的运动性质
用打点计时器研究自由落体运动的规律
器材：打点计时器、纸带、 重物
3、先接通电源，后松手。最后关闭电源
x1=0.80cmx2=1.07cm x3=1.34cm
1.07cm-0.80cm
=1.34cm-1.07cm
在匀变速直线运动中，各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量
⑶性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
①在同一地点，一切物体的自由落体运动加速度都相同。这个加速度就叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g来表示。
②重力加速度g(自由落体加速度)
a．方向总是竖直向下的。
b．大小：g=9.8m/s2 ，粗略计算可用g=10m/s2
c．g随纬度的增加而增大 （赤道g最小，两极g最大) g随高度的增加而减小。
g的大小：g=9.8m/s2 地球上不同地方g值不同。
标准值：g＝9.806 65 m/s2
(5)规律：用 v0=0，a = g，x=h替代前面的匀变速直线运动的常用公式，则其运动规律可表示为:
匀变速直线运动的特殊规律在此也同样适用．
自由落体运动的应用（一）
比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.
解：由题意物体做自由落体运动，t=2s，g取9.8m/s2所以
例、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）。
自由落体运动的应用（二）
人从发现情况到做出反应所需的时间叫反应时间
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处
2．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的( )
3. 在离地面7.2 m处，手提2.2 m长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落（绳子的质量不计，球的大小可忽略，g＝10 m/s2）求：
（1）两小球落地时间相差多少？（2）B球落地时A球的速度多大？
5、屋檐隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，g 取10m/s2 ，则此屋檐离地面的距离为（ ）A、2.2m B、2.5m C、3.0m D、3.2m
①什么叫自由落体运动？自由落体运动的 条件是什么？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。②自由落体运动的性质？自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。③重力加速度的大小和方向如何？大小：g=9.8m/s2 方向：竖直向下④如何用匀变速直线运动的规律解自由落体问题？ v = gth = 1/2gt2v²= 2gh
物体下落的快慢由物体的重量决定，物体越重下落的越快。
意大利物理学家、天文学家 ——伽利略
物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。
问题:伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？
（问题）：既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，如何研究落体运动的性质？他遇到了哪些困难？如何解决？
伽利略的探索之路 困难一.没有描述物体运动所需的概念。
下落物体的速度是随时间均匀增加的，即则：测瞬时速度V与时间t成正比
困难二 ： 瞬时速度无法准确测量
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用） 则：测下落的高度与时间t2成正比
困难三： 物体下落很快，很难测定不同位移的时间（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。
将铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着θ的增大而增大。
伽利略用斜面实验验证了后，怎样说落体运动也符合这个规律？合理外推：随着角度的增大， 的数值在增大。当θ=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。
至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。意义：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法：
运用逻辑(包括数学)得到推论
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化的仪器设备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、“自由落体频闪照片”求加速度2 、用打点计时器研究纸带求出加速度3、其它方法（测速计等）