高中物理必修第一册人教版2.4 自由落体运动 课件PPT

学案5自由落体运动 学点1自由落体运动(1)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。(2)自由落体运动的条件是：①物体只受重力作用；②由静止下落。(3)物体在空气中的下落运动能否看做自由落体运动？物体在空气中的运动都要受到空气阻力的作用，严格说不能看做自由落体运动，但当物体的密度比较大，相对体积比较小，下落速度不是太大时，物体下落过程所受空气阻力远小于物体的重力。决定物体下落快慢的主要因素是物体重力，即阻力与重力相比可忽略，因此物体在空气中的下落可看做自由落体运动。(4)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。 所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，故A错。从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体运动，故B错。雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴的速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略,不能认为是自由落体运动，故C错。水龙头上滴落的水滴所受空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故D对。【例1】关于自由落体运动，以下说法中正确的是()A.质量大的物体做自由落体运动的加速度大B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C.雨滴下落的过程是自由落体运动D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动D 1.下列说法中正确的是()A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动B.从地球表面附近做自由落体运动的物体，速度都是相同的C.自由落体加速度的方向总是竖直向下的D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动C 学点2自由落体加速度(1)在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。(2)自由落体加速度(即重力加速度)通常用g表示，它的方向竖直向下，大小通常取g=9.8m/s2，没有特别要求可取g=10m/s2。 首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右。在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐减小。【例2】关于重力加速度的说法中，不正确的是()A.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2B.在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大C.在地球上同一地方，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上同一地方，离地面高度越高重力加速度g越小A 2.在测量自由落体加速度的实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，每两个测量点之间有4个实际打出的点，如图2-5-1所示，图中所标数据是各测量点到O的距离(单位：mm)，那么由此可以计算自由落体加速度为多少？9.8m/s2图2-5-1 学点3自由落体运动的规律用打点计时器可以研究自由落体运动的规律，实验装置如图2-5-2所示。注意以下四点：①为尽量减小空气阻力的影响，重物应选密度大的，如铁锤等。②打点计时器应竖直固定好。③重物应靠近打点计时器释放，且要先开打点计时器电源再放手让重物运动。④改变重物的重量，重复打出几条纸带。通过对纸带的分析可发现，自由落体运动是初速度为零、加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。图2-5-2自由落体运动的速度与时间的关系是：v=gt。自由落体运动的位移与时间的关系是：x=(1/2)gt2。自由落体运动的位移与速度的关系是：v2=2gx。 设窗顶离屋檐距离为x，球落到窗顶处的速度为v1，落到窗底处的速度为v2,则v1=gt1①v2=g(t1+Δt)②v22-v12=2gΔx③将①②两式代入③得：g2(t1+Δt)2-g2t12=2gΔx，代入数据得t1=0.675s。所以x=(1/2)gt12=(1/2)×10×0.6752m≈2.28m。2.28m【例3】一只小球自屋檐自由下落，在Δt=0.25s内通过高度为Δh=2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？(取g=10m/s2) 3.如图2-5-3所示，一次消防演习中，一位从火灾中逃生的“小孩”从12楼的窗口跌下，设各层楼高3m。消防队员离该幢楼底层约10m，看到情况到起跑的反应时间为1.2s，若这位消防队员恰能赶到楼下接住“小孩”，那么要求他跑动的速度至少是多少？(取g=10m/s2)7.3m/s图2-5-3 1.关于自由落体运动，下列说法正确的是()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，物体自由下落可视为自由落体运动2.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们从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、乙同时着地D.无法确定谁先着地BCDC 3.关于重力加速度的说法中，不正确的是()A.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2B.在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大C.在地球上同一地方，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上同一地方，离地面越高重力加速度g越小4.一个人从塔顶无初速地释放一个小球，已知，小球在最后1s内通过的位移是全部位移的9/25，求塔高为多少？(取g=10m/s2)A125m 5.从离地面80m的空中自由落下一物体，取g＝10m/s2，求：(1)物体经过多长时间落到地面？(2)自开始下落计时，在第2s内的位移；(3)下落时间为总时间的一半时的位移。(1)4s(2)15m(3)20m