自由落体运动省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

2.5 2.5 自由落体运动自由落体运动第1页生活中常见下落运动生活中常见下落运动雪花飘落雪花飘落苹果下落苹果下落露珠下落露珠下落见一叶落而知岁之将暮见一叶落而知岁之将暮 -淮南子淮南子说山训说山训第2页问题一：重物体下落快还是轻物体下重物体下落快还是轻物体下 落快落快？第3页 演示试验演示试验1 1：粉笔头和纸片落体运动比较粉笔头和纸片落体运动比较重物体下落快重物体下落快第4页古希腊著名思想家和哲学家在西方被古希腊著名思想家和哲学家在西方被“最博最博学人学人”古代最伟大思想家古代最伟大思想家 重物体下落得快重物体下落得快前384前322Aristotle亚里士多德亚里士多德观察观察思索思索第5页演示试验演示试验2 2：大纸片和小纸团落体运动比较大纸片和小纸团落体运动比较轻物体下落快轻物体下落快第6页演示试验演示试验3 3：粉笔头和小纸团落体运动比较粉笔头和小纸团落体运动比较结论：二者下落快慢基本相同结论：二者下落快慢基本相同第7页演示试验演示试验4 4：质量相同纸片和小纸团落体运动质量相同纸片和小纸团落体运动比较比较结论：纸团下落更加快一些结论：纸团下落更加快一些第8页 16 16世纪以前，人们对亚世纪以前，人们对亚世纪以前，人们对亚世纪以前，人们对亚里斯多德顶礼膜拜。直到里斯多德顶礼膜拜。直到里斯多德顶礼膜拜。直到里斯多德顶礼膜拜。直到1616世世世世纪末，意大利物理学家伽利略纪末，意大利物理学家伽利略纪末，意大利物理学家伽利略纪末，意大利物理学家伽利略指出了这种认识错误性。著名指出了这种认识错误性。著名指出了这种认识错误性。著名指出了这种认识错误性。著名比萨斜塔试验，这个由伽利略比萨斜塔试验，这个由伽利略比萨斜塔试验，这个由伽利略比萨斜塔试验，这个由伽利略做试验就是研究这个问题，而做试验就是研究这个问题，而做试验就是研究这个问题，而做试验就是研究这个问题，而且他用归谬法、数学推理都证且他用归谬法、数学推理都证且他用归谬法、数学推理都证且他用归谬法、数学推理都证实亚里斯多德观点是错误。实亚里斯多德观点是错误。实亚里斯多德观点是错误。实亚里斯多德观点是错误。第9页世界著名比萨斜塔试验证实重铁球和轻铁球下落快慢相同第10页试验加数学试验加数学伽利略伽利略Galileo 15641642 物体下落快慢与物体质量物体下落快慢与物体质量没有必定联络没有必定联络第11页为何有时重物体下落快？为何有时重物体下落快？有时轻物体下落快？有时轻物体下落快？有时轻重不一样物体又是下落一样快有时轻重不一样物体又是下落一样快?与空气阻力相关与空气阻力相关第12页 问题:在没有空气空间里在没有空气空间里,情况又是怎样情况又是怎样第13页演示试验演示试验5 5：牛顿管试验牛顿管试验第14页 设计试验方案（一）设计试验方案（一）设计试验方案（一）设计试验方案（一）也能够用也能够用频闪摄影频闪摄影来研究自由来研究自由 落体运动落体运动第15页现象：现象：结论：结论：轻重不一样物体在真空中下落快慢相同轻重不一样物体在真空中下落快慢相同物体在真空中下落快慢与物体重量无关物体在真空中下落快慢与物体重量无关第16页阿波罗登月试验阿波罗登月试验 19711971年年，阿阿波波罗罗飞飞船船登登上上无无大大气气月月球球后后，宇宇航航员员特特地地做做了了使使羽羽毛毛和和重重锤锤从从同同一一高高度度同同时时释释放放试试验验，无无数数观观众众从从荧荧屏屏上上看看到到，它它们们并并排排下下落落，同同时时落落到到月球表面。月球表面。第17页这是现在人们在真空室中完这成羽毛和苹果自由下落闪光照片第18页假如物体只受假如物体只受重力重力作用作用(空气阻空气阻力可忽略不计时力可忽略不计时)，在同一高度静，在同一高度静止释放不一样物体止释放不一样物体,它们下落快慢它们下落快慢应该相同，而与物体应该相同，而与物体轻重无关。轻重无关。结论：第19页一自由落体运动一自由落体运动1.1.定义定义:物体只在重力作用下，从静止物体只在重力作用下，从静止开始下落运动，叫自由落体运动。开始下落运动，叫自由落体运动。v v0 0 =0 =0 ；只受重力作用只受重力作用；2.特点特点:3.3.假如空气阻力假如空气阻力作用比较小作用比较小，能够忽能够忽 略略，静止物体下落也能够近似看作自由静止物体下落也能够近似看作自由落体运动。落体运动。第20页自由落体运动自由落体运动是什么性质运动是什么性质运动问题二问题二:直观判断直观判断（1 1）轨迹是直线）轨迹是直线（2 2）运动得越来越快）运动得越来越快初速度为零加速直线运动初速度为零加速直线运动思索思索：是变加速？还是匀加速？：是变加速？还是匀加速？采取什么方式来研究它？采取什么方式来研究它？第21页疑问疑问:自由落体运动自由落体运动是什么性质运是什么性质运动？动？(请同学们猜测并设计试验方案请同学们猜测并设计试验方案!)方案方案1 1方案方案2 2结论结论第22页打点计时器纸带夹子重物试验方案一:用打点计时器测自由落体加速度试验装置数据处理第23页S1=0.80cmS2=1.19cmS3=1.58cmS4=1.97cmS5=2.36cmS6=2.75cm（3 3）数据测量：）数据测量：第24页序序号号相等时间位移（cm）相邻相等时间位移差（cm）结论结论1S1=-2S2=S1=S2-S1=3S3=S2=S3-S2=4S4=S3=S4-S3=5S5=S4=S5-S4=6S6=S5=S6-S5=利用纸带验证重锤下落运动特征 在匀变速直线运动中，各个连续相等时间里位移之差是个恒量S=S2S S1 1S S3 3S S2 2S S4 4S S3 3S S5 5S S4 4S S6 6S S5 50.39cm0.39cm第25页试验方案二试验方案二:频闪摄影法频闪摄影法第26页第27页X4=X5-X4=2.1cmX1=X2-X1=2.1cmX2=X3-X2=2.1cmX3=X4-X3=2.0cmX5=X6-X5=2.1cmX=X2-X1=X3-X2=aT2判断依据判断依据:分析闪光照片第28页结论:自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动零匀加速直线运动.vt=at x=at2 vt2=2ax 第29页二、运动性质：自由落体运动是初速度为零匀自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动加速直线运动第30页原理：原理：问题三：问题三：怎样测定自由落体加速度大怎样测定自由落体加速度大小小?第31页自自由由落落体体加加速速度度 在同一地点在同一地点,一切物体在自由落体一切物体在自由落体运动中加速度都相同运动中加速度都相同.这个加速度这个加速度叫做叫做自由落体加速度自由落体加速度,也叫做重力也叫做重力加速度加速度,通惯用通惯用g g来表示来表示.它方向总它方向总是是竖直向下竖直向下.第32页三三、自由落体加速度、自由落体加速度 g g（重力加速度重力加速度）1.1.定义：定义：在同一地点，在同一地点，一切物体一切物体自由自由 下落下落加速度加速度都相同，这个都相同，这个 加速度叫做自由落体加速度。加速度叫做自由落体加速度。2.2.方向：方向：竖直向下竖直向下3.3.大小：大小：g=9.8 m/sg=9.8 m/s2 2，粗略计算中粗略计算中g=10m/sg=10m/s2 2。4.4.在地球上纬度不一样地方在地球上纬度不一样地方g g不一不一样样高度越大，高度越大，g g 值越小值越小第33页发觉发觉:(1)(1)在地球上不一样地方重力加速在地球上不一样地方重力加速度大小不一样度大小不一样;(2);(2)随纬度增大而增大随纬度增大而增大通通常计算中普通都取常计算中普通都取g=9.8m/s2，在粗略计在粗略计算中还能够取算中还能够取g=10m/s2。地地 点点纬纬 度度重力加速度重力加速度赤道赤道009.7809.780广州广州230623069.7889.788 武汉武汉303330339.7949.794上海上海311231129.7949.794东京东京354335439.7989.798北京北京395639569.8019.801纽约纽约404040409.8039.803莫斯科莫斯科55455545 9.816 9.816 北极北极90909.8329.832重力加速度重力加速度g g 数值（单位：数值（单位：m/sm/s2 2）第34页正是正是：物体从空自由下，轻重没有快慢差。：物体从空自由下，轻重没有快慢差。你我一个加速度，共同享受九点八。你我一个加速度，共同享受九点八。第35页四.自由落体运动规律匀变速直线运动匀变速直线运动速度公式速度公式位移公式位移公式位移速度公式位移速度公式平均速度公式平均速度公式自由落体运自由落体运动动第36页自由落体运动应用（一）测反应测反应时间时间用一长米尺，统计下落位移，用一长米尺，统计下落位移，依据自由落体运动规律和已知依据自由落体运动规律和已知g g值来计算反应时间值来计算反应时间t t人从发觉情况到采取对应行动经过时间人从发觉情况到采取对应行动经过时间第37页 请依据今天所学自由落体运动知请依据今天所学自由落体运动知识测测你反应时间。识测测你反应时间。测测你反应时间测测你反应时间友情提醒：友情提醒：捏尺手捏尺手指应位于尺下部指应位于尺下部0 0刻度位置刻度位置,且手任且手任何部位不要碰到直何部位不要碰到直尺尺.第38页第39页自由落体运动应用（二）怎样测量悬崖、水井高度怎样测量悬崖、水井高度测高度测高度第40页2、为了测出井口到井里水面深度，让一个小石块从井口下落，经过20s后听到石块落到水面声音。求：井口到水面深度。第41页 问题与练习1 1、关于自由落体运动，以下说法正确是、关于自由落体运动，以下说法正确是（）A A、物体竖直向下运动一定是自由落体运动、物体竖直向下运动一定是自由落体运动B B、自由落体运动是初速度为零、加速度为、自由落体运动是初速度为零、加速度为g g 竖直向下匀加速直线运动竖直向下匀加速直线运动C C、物体只在重力作用下从静止开始下落运动、物体只在重力作用下从静止开始下落运动 叫自由落体运动叫自由落体运动D D、当空气阻力作用比较小、能够忽略不计时，、当空气阻力作用比较小、能够忽略不计时，物体静止开始下落运动可看作自由落体运动物体静止开始下落运动可看作自由落体运动BCD第42页2 2、关于自由落体运动加速度、关于自由落体运动加速度g g，以下说法正确，以下说法正确 是是 （）A A、重物体、重物体g g大大B B、同一地点，轻、重物体、同一地点，轻、重物体g g值一样大值一样大C C、g g值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大D D、g g值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处B B第43页3 3、甲、乙两物体在同一地点分别从、甲、乙两物体在同一地点分别从4h4h和和h h高处开高处开始做自由落体运动，若甲质量是乙始做自由落体运动，若甲质量是乙4 4倍，则以下倍，则以下说法中正确是说法中正确是 （）A A、甲乙两物体落地时速度相等、甲乙两物体落地时速度相等 B B、落地时甲速度是乙两倍、落地时甲速度是乙两倍 C C、甲乙两物体同时落地、甲乙两物体同时落地 D D、甲在空中运动时间是乙两倍、甲在空中运动时间是乙两倍BDBD第44页2.运动性质：初速度为零匀加速 直线运动3、自由落体加速度重力加速度重力加速度“g”4、自由落体运动规律Vt=gt h=gt Vt=2gh特点:Vo=0 a=gg=9.8m/s1、自由落体运动概念（、自由落体运动概念（Vo=0，只受重力），只受重力）小 结第45页第46页