2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

自由落体运动 一、历史上关于落体运动快慢研究1、二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德提出：轻重不同的物体下落时，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。这个观点是否正确呢？2、16世纪末，意大利比萨大学的青年学者伽利略(GalileoGalilei，1564—1642)对亚里士多德的论断表示了怀疑． 世界著名的比萨斜塔实验证明重的铁球和轻的铁球下落快慢相同 演示1在同一高度同时释放一支粉笔头（或一枚硬币）和一张纸片，请观察物体是否同时落地。演示2把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体是否同时落地。为什么有时重的物体下落得快，有时轻重不同的物体下落得快慢几乎一样？二、今天我们自己也可以研究这个问题原因:空气阻力对运动快慢有影响 如果物体只受重力作用(空气阻力可忽略不计时)，在同一高度静止释放不同物体,它们下落的快慢应该相同，而与物体轻重无关猜想： 牛顿管抽气后，就排除了的影响注意：观察实验得出结论空气牛顿管实验现象：。结论：。在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中同时落地 阿波罗登月实验1970年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动三、性质：自由落体运动§2.4自由落体运动二、特点：V0=0只受重力 如果空气阻力对物体影响很小，可忽略不计，那么，物体在空气中从静止开始下落的运动就可以看作是自由落体运动。 打点计时器纸带夹子重物实验3:用打点计时器测自由落体的加速度实验装置数据处理 x1x4x3x6x7x2x5 g=9.8m/s2或g=10m/s2自由落体运动一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动三、性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动四、加速度大小:a=g（重力加速度）纬度越高方向:.竖直向下g值越大二、特点：只受重力V0=0 五、重力加速度在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示。在地球上不同地点，g的值略有不同。在通常的计算中，取g=9.8m/s2。重力加速度方向总是竖直向下。g(m/s2)地点北极北京上海广州赤道纬度9.8329.8019.7949.7889.78039º56´90º31º12´23º06´0º 赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2随纬度升高，重力加速度增大。莫斯科：g=9.816m/s2 地点纬度重力加速(m·s-2)特点赤道0°9.780最小广州23°06′9.788武汉30°33′9.794上海31°12′9.794东京35°43′9.798北京39°56′9.801纽约40°40′9.803莫斯科55°45′9.816北极90°9.832最大 六、速度和位移公式V=V0+atV-V0=2aX22X=V0t+at221匀变速直线运动自由落体运动gggV=gtV=2gX2X=gt221 小结物体只在重力作用下从静止开始下落的运动一、定义:三、性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动四、加速度(重力加速度)方向:.竖直向下大小:g=9.8m/s2或g=10m/s2纬度越高g值越大二、特点：只受重力V0=0 四、速度和位移公式V=gtV=2gX2X=gt221 例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，物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动 例2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A、重的物体g大B、同一地点，轻、重物体的g值一样大C、g值在地球上任何地方都一样大D、g值在赤道处大于北极处 例3、一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s内下落的高度为楼高的7/16，求楼高？例4、为了求出塔的高度，从塔顶只有下落一石子，除了需要知道重力加速度以外，还需只知道下面哪一项（）A、石子落至地面所经历的时间B、最初1s内石子的位移C、最后1s内石子的位移D、第1s末的速度和第2s末的速度 例5、水滴从屋檐自由落下，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，空气阻力不计，取g=10m/s2，求此窗户离屋檐距离？ 例6、为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口自由下落，经过２．５秒后听到石块击水的声音，估计井口到水面的距离．考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小？ 例7：雨滴通常从1500m左右的高度落下，如果没有空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？雨滴落地时的速度为解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自由落体运动，由公式得讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过8m/s，说明物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时空气阻力可以大到等于物体的重力。上一页下一页退出目录 例8：如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过A点时的速度是2.42m/s，经过B点时的速度是4.64m/s，所用时间是0.226s，求此地的重力加速度和AB间的距离。解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以AB上一页下一页退出目录 1.在某地让一个小球从17.7m高的地方自由下落，测得小球下落到地面处所用的时间是1.9s，求此地的重力加速度和1.9s末的速度。小球在1.9s末的速度为解：由公式得练习上一页下一页退出目录 2.一个物体从19.6m高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？物体落地时的速度为解：由公式得上一页下一页退出目录 2、16世纪末，意大利比萨大学的青年学者佃利略(GalileoGalilei，1564—1642)对亚里士多德的论断表示了怀疑．后来，他在1638年出版的《两种新科学的对话，一书中对此作出了评论．根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大．假定大石头的下落速度为8，小石头的下落速度为4，当我们把两块石头捆在一起时，大石头会被小石头拖着面减慢，结果整个系统的下落速度应该小于8：但两块石头捆在一起，总的重力比大石头还要重，因此整个系统下落的速度要比8还大．这样，就从“重物比轻物落得快”的前提推断出了互相矛盾的结论，这使亚里士多德的理论陷入了困境．为了摆脱这种困境，伽利略认为只有一种可能性，重物与轻物应该下落得同样快．(传说伽利略在比萨斜塔上做过落体实验，但后来又被严谨的考证否定了．尽管如此，来自世界各地的人们都要前往参观，他们把这庄古塔看作伽利略的纪念碑)