自由落体运动Freefall
物体下落是一种常见的运动,物体会在重力的作用下沿竖直方向下落。问题:不同的物体下落快慢是否相同呢?
验证实验(牛顿管)实验:
实验结果:纸片、木塞、铁片三种形状不同,质量不同的物体在抽出牛顿管内的空气时,下落的速度几乎相同。
牛顿管
思考:为什么在开始没有抽出空气的时候,三种物体下落速度差别很大,而抽出管内空气之后下落速度几乎相同?因为没有抽出空气时,空气对物体有着空气阻力不同,质量不同的物体,在空气中受到的合力不同,所以下落有快有慢。的作用,因此,对于形状
自由落体运动的概念:物体只在重力作用下由静止开始的运动,叫做自由落体运动。
注意:这种运动只有在没有空气的条件下才可以发生。在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,则可以近似看作自由落体运动。
什么是自由落体加速度?在同一地点,一切物体下落的加速度相同,这个加速度叫做自由落体加速度。
自由落体加速度的大小和地点有关!在不同的星球上自由落体加速度不同,地球上不同地点自由落体加速度不同。
探究实验:用打点计时器测重力加速度打点计时器
用打点计时器验证自由落体运动的方法步骤:1、将纸带由静止释放,同时打开打点计时器的开关,打出一条纸带。2、如图,测出每两点之间的距离,分别为x1,x2,x3,x4,x5,x6,记录数据。3、x2-x1,x3-x2,……x6-x5在误差允许的范围内相等,又匀加速运动的特征可知自由落体运动为匀加速直线运动。4、运用逐差法求出加速度,与重力加速度标准值g的值进行比较。注意:打点计时器打点频率与交流电的频率相同,为50Hz,两点之间时间间隔为0.02s
逐差法求加速度公式:思考:为什么不直接用x2-x1,x3-x2,……x6-x5分别取平均值,再除以Δt的平方?