高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

第二节自由落体运动规律第二章探究匀变速直线运动规律 下图所示的实例用打点计时器记录的一个重锤自由下落时的一段纸带，已知纸带上左端的第一个点是开始运动的起点，每两个点间的时间间隔T=0.02s.是在纸带上选择每两个点作为计数点并标出计数点,且填写在下面表格中,并生成表中其他项目.根据表中的数据，你可以得出什么结论?123450运动时间t/s运动位移s/cms/t的数值s/t2的数值0－10.780－23.100－36.980－412.400－519.400.040.080.120.160.2048848448548448519.538.858.277.597.0cm/s2s/t2的单位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2说明:取点不同时,时间和位移不同,但是s/t2仍接近常数 复习自由落体运动：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。条件：没有空气，或空气阻力远远小于重力人物：亚里士多德、伽利略 实验：再次记录自由落体运动的轨迹器材：打点计时器、铁架台、重锤、纸带步骤：1.装好铁架台和打点计时器；2.将纸带一端穿过打点计时器的限位孔，另一端夹在重锤中，同时将纸带拉至最高端；3.两人配合（或一人左右手协调），再打开电源的同时，释放纸带；4.测量纸带，要求第1点与第2点之间距离为2mm. 纸带分析以下为打点计时器记录的纸带P23图2-2-1ABCDEF1.95.89.613.617.3如何通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢?如何单位:mm 纸带分析续ABCDEF1.95.89.613.617.3单位:mm4.853.121.760.770.190.020.040.060.080.104754814894884859.519.329.339.048.50－50－40－30－20－1s/t2的数值s/t的数值运动位移s/mm运动时间t/ss/t2的单位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2猜时间：0.02s还是0.04s？此处的位移如何？5.8mm或1.9+5.8mm？猜s/t是什么物理量？猜s/t2是什么物理量？ 猜想猜想1：s/t=v,因此s/t应为平均速度。猜想2：s/t2从单位cm/s2(m/s2)来看,应为加速度。因此猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动为匀变速直线运动速度公式位移公式呢? 复习：匀变速直线运动的图象v/(m•s-1)0t/sv0vtt(t,vt)位移可用v-t图象与坐标轴所谓的面积计算。即图中“三角形”面积等于位移。 由三角形面积公式可得位移公式、平均速度公式v/(m•s-1)0t/svtt(t,vt)代入公式vt=at,得位移公式t/2＝自由落体运动的平均速度公式 ＊扩展提高v/(m•s-1)0t/svt(t,vt)t/2注意：从图中容易看出，此点既代表平均速度，又是时间中点的瞬时速度因此可得一个求瞬时速度的公式例：单位:mmABCDEF 重力加速度重力加速度前面计算中出现的s/t2在实验误差范围内可视为恒量。从单位可推测该衡量是加速度回顾:自由落体运动－只受重力，静止开始重力加速度符号：gg=9.8m/s2重力加速度g是矢量，方向竖直向下。其数值在地球上不同地点一般是不同的，要求不是太高时可以取g＝9.8m／s2.有时甚至可取g＝10m／s2. 自由落体运动规律自由落体运动的速度公式位移公式 例题例：屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？0＋解：由得水滴下落到地面时的速度 ＊讨论交流在现实中，雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多大？遇到过这样的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m／s.为什么它们的差别会这么大？参考解答:如果雨滴自由下落1.5km,则实际上，从1.5km下落已经不可能忽略空气阻力了。因此不能看作自由下落。 实践与拓展1.对于禁止高空掷物的看法2.测量反应时间（作法：两人配合，一把直尺） 练习一物体在地球上做自由落体运动，由静止开始下落4.9m所用时间是1s.该物体在月球上做自由落体运动，由静止开始下落1s的距离有多大？（已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的1／6）分析：物体不论在地球上还是在月球上做自由落体运动，都是初速度为零的匀加速直线运动。区别在于，二者的加速度不同。解：故所求距离