人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动完美版备课教学课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动完美版备课教学课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了新课导入，古人的观点，PART01，实验探究，PART02，自由落体运动，PART03，研究自由落体运动规律，PART04，自由落体运动的加速度等内容，欢迎下载使用。

物体下落的运动是司空见惯的，轻重不同的物体哪个下落的快呢？
亚里士多德（Aristtle)
　　两千多年前，古希腊学者亚里士多德，通过平常观察到的事实，例如一块石头比一片树叶下落得快些，认为物体下落的快慢与它的轻重有关。
他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间，大家都奉为经典。
结论与假设 出现了矛盾！
伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后通过实验证明重物与轻物下落得同样快。
实验一:一张纸片、一个硬币，从同一高度下落
实验三:两张纸叠在一起，第三张卷成团，从同一高度下落
　　轻物和重物都有可能下落得快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢？如果没有这个因素的影响，轻重不同的物体谁会下落得更快呢？
实验结论：在完全没有空气阻力的情况下，轻重物体下落的一样快。
　　通过上面的实验可以看出：物体下落的快慢与质量无关，下落得快慢不同是由空气阻力造成的。
无空气阻力下，只受重力的运动是否隐藏着某种普遍性的规律？
1.定义: 物体在只受重力作用下，从静止开始下落的运动。
(1) v0 = 0
当空气阻力与重力相比很小，可忽略不计，物体下落也可看作自由落体运动。
它的加速度在下落过程中是否变化呢？我们可以通过什么方法测量它的加速度大小呢？
　 从前面的实验中我们看到，物体自由下落的速度越来越快，那么自由落体运动是什么性质的运动呢？
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。
（1）将计时器竖直固定在铁架台上
（2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端
（3）先打开打点计时器，再松开纸带
（4）关闭电源，取下纸带
（5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理
（1）用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.
(3)根据v－t图像的斜率求加速度，即加速度等于9.81m/s2，或根据Δx=xN－xN-1＝aT2，求得Δx近似一个常量，解得加速度等于9.81m/s2。
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动。
在地球的不同地方，自由落体加速度的大小都是9.8 m/s2吗？人们又是如何知道某地的自由落体加速度的大小的呢？你有测量方法吗？
在一般的计算中g=9.8m/s2，粗略计算取10m/s2;题目中有字母出现时，g不用具体数据代入。
研究表明：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。通常用g表示。
你能从表中发现什么规律吗？
地球表面不同地点，g值有所不同。纬度越高，g值越大。g极地>g赤道同一地点不同高度，g值有所不同。高度越高，g值越小。g低>g高
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
【典例】一个物体从高度h处自由下落,测得物体落地前最后1秒内下落了25米,求：物体下落的高度h. (g取10m/s2)
【解析】画出运动示意图，设落地总时间为t, 则依题意，
由自由落体运动规律得
O到B h=1/2×gt2 (1)
O到A h-25 = 1/2× g(t-1)2 (2)
解得 t=3s, h=45m
【解析】A→B 由竖直下抛运动规律
hAB = vA× 1 + 1/2× g×12 = 25m
得 vA= 20m/s
O到A 由自由落体运动规律得
h-25 = vA2 / 2g=20m
【解析】O →A 自由落体运动 vA =g（t –1）
O →B 自由落体运动 vB =gt
A →B 竖直下抛运动 vB2- vA2 =2g×25
g 2 t 2- g 2 （t –1）2 =2g×25
解得 t=3s, h=45m
【典例1】一个物体从高度h处自由下落,测得物体落地前最后1秒内下落了25米,求：物体下落的高度h. (g取10m/s2)
【解析】 A →B 平均速度为
（vA+vB）/ 2 =25m
A →B 竖直下抛运动 vB -vA =g×1
得 vB =30m/s
O →B 自由落体运动
得 h= vB2/2g=45 m
【解析】 自由落体运动第一秒下落的位移为
hⅠ=1/2g × 1= 5m
由自由落体运动的比例关系
hⅠ﹕hⅡ﹕h Ⅲ﹕… = 1 ﹕ 3﹕ 5﹕ … =5 ﹕ 15﹕ 25﹕ …
得 t=3s 故 h=5+15+25=45m
【解析】由自由落体运动的速度图线 ，
梯形面积等于最后1s内的位移，
ab=g(t-1) cd=gt bc= 1s
25=1/2 ×[gt+g(t-1)] ×1
解得 t=3s h=1/2×gt2=45m
是否可以用一把刻度尺测一下你的反应时间，测完后大家可以比较一下谁反应快？
提示：捏尺的手指应位于尺下部的0刻度位置,且手的任何部位不要碰到直尺.
已知石子从距地面以上 2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为 6 cm，请估算这架照相机的曝光时间？
月球上物体下落的实验：1971年美国宇航员大卫·斯科特在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落，观察到它们同时落到月球表面。
伽利略对自由落体运动的研究
实质:初速度为零匀加速直线运动
【练习1】(多选)如图所示，一个苹果和一片树叶同时从同一高度下落，以下说法中正确的是（　　）A．树叶和苹果下落得一样快，因为二者都做自由落体运动B．树叶下落得慢，因为树叶受到的空气阻力的影响比苹果的更大些C．苹果的运动可以近似地视为自由落体运动D．树叶和苹果落地时的速度大小一定相等
【练习2】用如图所示的方法可以测量人的反应时间。实验时，上方的手捏住直尺的顶端（直尺满刻度25cm处，如图甲），下方的手做捏住直尺的准备（对应直尺刻度0cm处）。当上方的手放开直尺时，下方的手立即捏住直尺（对应直尺刻度如图乙）。下列说法正确的是（取g＝10m/s2）（　　）A．受测人的反应时间约为0.13sB．受测人的反应时间约为0.30sC．下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为2.0m/sD．下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为1.5m/s
【练习3】（多选）图是小球从O点自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次，照片中的数字记录了小球在几个闪光时刻的位置（单位是厘米）（　　）A．小球从O点下落到A点所用的时间为0.20sB．小球从O点下落到A点所用的时间为0.24sC．通过这幅照片无法求出小球下落的加速度D．通过这幅照片可以求出小球下落的加速度
【练习4】（多选）小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）（　　）A．小球下落的最大速度为5m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sC．小球能弹起的最大高度0.45mD．小球能弹起的最大高度1.25m
【练习5】(多选)如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）A．位置“1”是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为D．小球在位置“3”的速度为
【练习6】如图所示，某同学调整自来水管的阀门，当第2滴水正欲滴下时，第1滴水刚好到达地面，此后每隔相同的时间间隔滴下一滴水，水下落的高度为H，测出从第1滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t，则当地重力加速度大小为（　　）A． B． C． D．