人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

第一节探究自由落体运动 目标导航预习导引 目标导航预习导引二一一、落体运动的思考1.亚里士多德认为:重的物体比轻的物体下落得快.2.伽利略对落体现象进行研究后得出:物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关.如果宇航员在月球上某一高度同时释放一片羽毛和一个玻璃球,谁先落地呢?提示:同时落地. 目标导航二一预习导引二、记录自由落体运动轨迹1.物体仅在重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.2.实验与研究由纸带上记录的运动信息分析可知,自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动.2018年4月2日8时15分左右,“天宫一号”目标飞行器已再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁.请问“天宫一号”下落过程能看成自由落体运动吗?提示:不能.“天宫一号”下落过程中除受重力作用外,还受到空气阻力的作用,并且初速度也不为零,下落过程中的重力也是变化的. 知识精要思考探究迁移应用一二典题例解一、物体做自由落体运动的条件和运动实质1.物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零;(2)除重力之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.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,可以忽略时,物体的下落可以当作自由落体运动来处理.3.自由落体运动的实质:自由落体运动的实质是初速度为零的匀加速直线运动. 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解为什么高空雨滴下落不可以忽略空气阻力,而近地表面水滴下落可以忽略空气阻力?提示:雨滴下落距离长,速度会越来越快,空气阻力会越来越大,最终匀速下落.而水滴下落距离短,在速度很小时就已落地了,空气的阻力很小,要求不高的情况下,可以忽略. 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解【例1】关于自由落体运动的说法正确的是()A.物体从静止开始下落的运动就叫自由落体运动B.物体竖直下落的运动就叫自由落体运动C.物体只在重力作用下的运动就叫自由落体运动D.物体只在重力作用下,由静止开始下落的运动叫自由落体运动解析:对自由落体运动定义的理解,特别注意两点:其一,物体只受重力,如物体下落时空气阻力不能忽略,那就不叫自由落体运动;其二,从静止开始,如果有一定的初速度下落也不能叫自由落体运动.这两个条件缺一不可,D选项正确.答案:D思路分析：正确理解自由落体运动的含义和条件. 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解亚里士多德认为,物体越重,下落越快.伽利略利用下列实验否定了这种看法:不计空气阻力,在一高塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球.下列说法中正确的是()①它们同一时刻的速度不等②它们的加速度相等③它们落地的速度不等④它们下落的时间相等A.①③B.②④C.只有②D.只有③答案:B解析:在忽略空气阻力的情况下,两球均做自由落体运动,它们的加速度相等,同一时刻的速度相等.因下落高度相等,故下落的时间相等,落地的速度相等,正确选项为B. 一二二、自由落体运动的实验探究1.实验原理及器材重物拖着纸带竖直下落时,如果纸带阻力和空气阻力比重物的重力小得多,可近似认为重物做自由落体运动.使用的器材有打点计时器、交流电源、纸带、重物及铁夹、铁架台.知识精要典题例解迁移应用 一二2.实验装置把打点计时器竖直固定在铁架台上,使两个纸带限位孔上下对齐,如图所示.知识精要典题例解迁移应用 一二3.主要实验步骤(1)把打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电源.(2)把纸带穿过两个纸带限位孔,下端用铁夹连到重物上,让重物靠近打点计时器.(3)用手捏住纸带上端,把纸带拉成竖直状态,打开打点计时器电源,松开手让重物和纸带自由下落.(4)重复几次,选取一条点迹清晰的纸带分析计算.知识精要典题例解迁移应用 一二【例2】利用图中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.为了找出重物下落的规律,还需要的实验器材有.(填入正确选项前的字母)A.天平B.秒表C.刻度尺知识精要典题例解迁移应用 一二思路分析：打点完成后,就是对纸带进行研究的过程,时间可以数出来,点与点之间的距离需要测量.解析:为了找出重物运动规律,必须知道重物下落的时间与位移,时间可由打点计时器的电源频率计算出来,位移可由刻度尺测定,物体的质量没有必要测定,故不需要天平、秒表.答案:C知识精要典题例解迁移应用 一二知识精要典题例解迁移应用 一二知识精要典题例解迁移应用某同学用如图甲所示的装置探究自由落体运动:甲乙 一二(1)电火花计时器的工作电压为,频率为.(2)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的(选填“a”或“b”)端应和重物相连接.答案:(1)220V50Hz(2)b解析:(1)由于电火花打点计时器直接接入照明电路,其工作电压为220V,频率为50Hz.(2)由于各点之间时间均为0.02s,点间距离较小处重物下落较慢,由此可知,b端与重物相连.知识精要典题例解迁移应用