高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT
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高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

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时间:2022-09-09

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资料简介
5、6.自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 一、自由落体运动1.定义:物体只在_____作用下从_____开始下落的运动.2.物体做自由落体运动的条件(1)物体只受_____作用.(2)物体的________等于零.3.运动性质:自由落体运动是初速度为零的_____________运动.重力静止重力初速度匀加速直线 4.空气中下落:如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看做是做___________运动.5.研究自由落体运动的方法(1)利用____________进行研究.(2)利用频闪照片进行研究.自由落体打点计时器 二、自由落体加速度1.定义:物体做自由落体运动时的加速度叫自由落体加速度,也叫做_____加速度.2.方向:竖直_____.3.大小:在地球表面其大小随纬度的增加而增大,通常情况下取g=9.8m/s2,近似计算时也可以取g=________.重力向下10m/s2 三、自由落体运动规律1.自由落体运动实质上是初速度v0=__,加速度a=g的________________运动.2.运动规律(1)速度公式v=___.(2)位移公式h=______.(3)位移速度关系式v2=_____.0匀加速直线gt2gh 四、伽利略对自由落体运动的研究1.质疑亚里士多德认为重物体下落得___,轻物体下落得___,伽利略对此论断表示了怀疑.2.归谬伽利略从亚里士多德的论断出发,通过_________,最后否定了亚里士多德的论断.3.猜想伽利略提出“自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动”的假说.快慢逻辑推理 4.数学推理伽利略通过数学推理得出初速度为零的______ ______________应有x∝t2.5.实验验证在当时的实验条件下测量极短的时间是困难的,伽利略采用了间接验证的方法:让小球从斜面上的不同位置滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用时间t.匀变速直线运动 甲       乙 一、对自由落体运动的理解1.物体做自由落体运动的条件:第一,初速度为零;第二,除受重力外不受其他力的作用.2.自由落体运动是一种理想化的运动模型.自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生,在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可忽略时,物体的下落才可当做自由落体运动来处理.如空气中小铁球或小石块由静止释放后的运动,就可看做自由落体运动. 3.自由落体运动的实质:初速度为零,加速度a=g的匀加速直线运动,它是我们前面所学的匀变速直线运动的一个特例.4.运动图象:自由落体运动的v-t图象是一条通过原点的斜向上的直线,它的斜率是g,图线与横轴包围的“三角形的面积S”为物体下落的高度h,如下图所示. 小鹏摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上,苹果先落地,下面说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地 解析:空气阻力对树叶影响较大,不能忽略;空气阻力对苹果影响较小,可以忽略,故选项A、B错误,选项C正确;当没有空气阻力时,苹果和树叶只受重力作用,它们将会同时落地,D正确.答案:CD 从离地面500m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,求小球:(1)经过多长时间落到地面.(2)自开始下落计时,在第1s内的位移、最后1s内的位移.(3)下落时间为总时间的一半时的位移. 答案:(1)10s(2)5m95m(3)125m 二、理解自由落体运动的加速度1.产生原因:由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的.2.大小:与地球上的位置及距地面的高度有关,在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,在赤道处重力加速度最小,在两极处重力加速度最大,但差别很小.在地面上的同一地点,随高度的增加,重力加速度减小,在一般的高度内,可认为重力加速度的大小不变.在一般的计算中,可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2 3.方向:竖直向下.由于地球是一个球体,所以各处的重力加速度的方向是不同的.4.运动图象:自由落体运动的v-t图象是一条过原点的倾斜直线,斜率是k=g.k在数值上等于重力加速度的大小. 【特别提醒】重力加速度的方向为竖直向下,而非垂直地面向下,它的方向可以用重垂线来确定. 关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是()A.同一地点轻重物体的g值一样大B.北京地面的g值比上海地面的g值略大C.g值在地面任何地方都一样D.g值在赤道处大于在南北两极处 解析:同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等,g值随纬度的增加而增加,即赤道处最小,南北两极处最大.答案:AB 三、伽利略的研究方法1.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断.2.提出自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速运动的假说. 请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 解析:伽利略的研究方法是:①对现象的一般观察,提出问题;②提出假设;③运用逻辑(包括数学)得出结论;④通过实验对推论进行检验;⑤对假说进行修正和推广.答案:C 〔做一做〕日常工作中,有时需要人们反应灵敏,对于战士、驾驶员、运动员等更是如此.从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫做反应时间.这里介绍一种测定反应时间的简单方法.根据自由落体运动的知识,可以算出你的反应时间. 解析:物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g,与质量无关,D选项错误.又由v=gt知,A选项错,B选项正确.又由公式v2=2gh可知C选项正确.故答案应选B、C.答案:BC 【跟踪发散】1-1:(2011·徐汇区期末测试)关于自由落体运动,以下说法正确的是()A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体从静止自由下落可视为自由落体运动 解析:自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的自由下落可以看做自由落体运动,所以B、C、D正确,A不正确.答案:BCD 解析:如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T,则这一滴水在0时刻,Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置,据此可作出解答. 答案:(1)3.2m(2)0.2s 【反思总结】自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例,因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动. 答案:125m 答案:9.78 2.竖直上抛运动一、基本概念将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去,物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动.二、基本特征只受重力作用且初速度竖直向上,如果以初速度方向为正方向,则加速度a=-g. 1.(2011·泉州七中高一期末)对于自由落体运动,下列说法中正确的是()A.在1s内、2s内、3s内的位移之比是1∶3∶5B.在1s末、2s末、3s末的速度之比是1∶2∶3C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1∶4∶9D.在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m 答案:BD 2.(2011·江阴高一检测)关于重力加速度的说法中正确的是()A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B.重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小C.重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢D.轻物体和重物体的重力加速度不同 解析:重力加速度是表示自由下落物体运动速度变化快慢的物理量,A、B错误,C正确;在同一地点,不同物体自由下落的加速度是相同的.D错误.答案:C 3.甲物体的质量是乙物体质量的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是()A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲与乙同时着地D.甲与乙的加速度一样大 答案:CD 4.(2011·惠阳高一检测)一个自由下落的物体,前3s内下落的距离是第1s内下落距离的()A.2倍B.3倍C.6倍D.9倍答案:D 5.从空中自由下落一个物体,它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0.5s的时间.已知最上一层的高度h1=3.75m,求其余两层的高度(g=10m/s2). 答案:6.25m8.75m(自上而下) 6.从静止于160m高空的气球上自由落下一物体,此物体下落2s后张开降落伞匀速下落,问物体共经历多长时间落到地面?(g取10m/s2) 答案:9s

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