人教版（2003）高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究—— 2.5自由落体运动

2.5自由落体运动第二章匀变速直线运动的研究 生活中常见的落体运动雪花飘落苹果下落露珠下落 问题1：不同物体的自由下落运动，情况是否相同呢？（即重的物体下落快还是轻的物体下落快？）意大利的比萨斜塔是世界著名建筑，传说伽利略三百年前在这座建筑上做了一个著名的实验，他在斜塔顶层上同时释放了两个大小形状相同的铁球，一个铁球重些，另一个铁球轻些。虽然它们的质量不一样，但它们却几乎同时到达地面。 实验一：取两张重量不同的纸,轻的揉成团,让它们同时同高度下落现象---轻的物体下落的快实验二：取两张重量相同的纸，把其中一张揉成团，再让它们同时同高度下落现象---纸团先落地实验三：取两张重量不同的纸,把两张纸都揉成团,让它们同时同高度下落现象---两个纸团几乎同时落地动手做一做 空气阻力的作用使问题变得复杂!空气阻力对纸团影响较小，所以下落得快空气阻力对纸片影响较大，所以下落得慢为什么有时重的物体下落快，有时轻的物体下落快，有时轻重不同的物体又是下落一样快?vff 月球是目前人类到达的除地球外的唯一星球。月球上没有空气，是进行自由落体实验的理想场所。1971年，当“阿波罗15号”宇航员斯科特刚踏上月球表面，他就忍不住在电视镜头面前重复了这个实验，让一根羽毛和一柄锤子同时落下,结果他发现羽毛和锤子同时着地。问题2:在没有空气的空间里,情况又是怎样? 牛顿管实验 一、自由落体运动：1.定义：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。问题3:自由落体运动是一种什么性质的运动呢？①只受重力而不受其他任何力，包括空气阻力；②从静止开始下落。思考：是变加速？还是匀加速？（在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可以看作自由落体运动。）初速度为零的加速直线运动直观判断采取什么方式来研究它？（1）轨迹是直线（2）运动得越来越快2.物体做自由落体运动的条件: 设计实验方案（一）用频闪照相来研究自由落体运动 15023461.30cm2.10cm3.17cm4.51cm6.12cmS1S2S3S4ABCDES1=2.10cm-1.30cm=0.80cmS2=3.17cm-2.10cm=1.07cmS4=6.12cm-4.51cm=1.61cmS3=4.51cm-3.17cm=1.34cmS2-S1=S3-S2=S4-S3=1.07cm-0.80cm1.34cm-1.07cm1.61cm-1.34cm=0.27cm=0.27cm=0.27cm各个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,说明自由落体运动是匀变速直线运动。 实验操作分析纸带得出结论①ΔS=aT2=常数自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动。方式1:根据ΔS=aT2（即看任意相邻的两相等时间内所通过的位移差是否为一个常量）②V-T图中，描点位于同一直线上设计实验方案（二）：用打点计时器研究自由落体运动方式2:求出各点的速度，描出其运动V-T图，检查其图象是否为一次图象 计数点01234位置(cm)位移(cm)∆x(cm)时间T加速度09.7029.1558.3997.379.7019.4529.2438.989.759.799.749.76cm0.1s9.76m/s2三个数基本相等，可认为∆x是恒量 二、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。三、自由落体运动的加速度：（1）定义：在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，常用g表示。（2）大小：g=9.8m/s2，粗略的计算中g=10m/s2。（3）方向：竖直向下（4）在地球上的不同地方g不同 你从表中发现了什么规律吗？？随纬度升高，重力加速度增大g值的大小随纬度的升高而增大，赤道处g值较小，极地处g值较大 匀变速直线运动的一般规律自由落体运动vt=v0+atx=v0t+at2/2vt=gth=gt2/2vt2=2ghvt2-v02=2ax四、自由落体运动的规律（V0=0，a=g）学有所用 做一做：测反应时间反应时间：从发现情况到采取行动所经过的时间. 反应时间的测定 x反应时间的测定 做一做：测曝光时间从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的平均厚度为6cm，拍摄到的石子位置A距石子起落点的竖直距离约2m。怎样估算这个照相机的曝光时间？ 1、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。3、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。4、在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。5.自由落体运动的规律：Ｖ＝gtX=1/2gt2V2=2gx2、自由落体运动的特点：①v0=0,②只受重力小结 再见再见再见再见再见