《自由落體運(yùn)動(dòng)物理教學(xué)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《自由落體運(yùn)動(dòng)物理教學(xué)課件（20頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)2. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論(1) 中間時(shí)刻與中間時(shí)刻與 中間位置：中間位置：22022txvvv(2) 相鄰相等的時(shí)間的位移差為恒量相鄰相等的時(shí)間的位移差為恒量: x = aT 2(3) 初速度為初速度為 0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 第第 n 秒的位移比：秒的位移比：1 : 3 : 5 : 7 前前 n 秒的位移比：秒的位移比： 1 : 4 : 9 : 16復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)1. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式：2012xv tat2202tvvax0tvvat022ttvvvv演示演示 1：讓一個(gè)紙片與硬幣同時(shí)、同一高

2、度自由下落，看到哪：讓一個(gè)紙片與硬幣同時(shí)、同一高度自由下落，看到哪 個(gè)物體下落得快？個(gè)物體下落得快？現(xiàn)象：硬幣落得快?，F(xiàn)象：硬幣落得快。 結(jié)論：結(jié)論：質(zhì)量大的物體下落的快質(zhì)量大的物體下落的快。 演示演示 2：讓紙團(tuán)（輕）與紙片（重）從同一高度同時(shí)釋放：讓紙團(tuán)（輕）與紙片（重）從同一高度同時(shí)釋放 ，看，看 哪個(gè)物體下落得快？哪個(gè)物體下落得快？現(xiàn)象：現(xiàn)象： 紙團(tuán)下落得快。紙團(tuán)下落得快。結(jié)論：結(jié)論：質(zhì)量小的物體下落快質(zhì)量小的物體下落快。物體下落的快慢跟重力大小無(wú)關(guān)！物體下落的快慢跟重力大小無(wú)關(guān)！物體下落快慢由哪些因素決定？物體下落快慢由哪些因素決定？如果沒(méi)有空氣阻力，一切物體下落的快慢是否相同？如果

3、沒(méi)有空氣阻力，一切物體下落的快慢是否相同？牛頓管實(shí)驗(yàn)牛頓管實(shí)驗(yàn): :實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在沒(méi)有空氣阻力的作用下在沒(méi)有空氣阻力的作用下, ,羽毛和鐵片下落一羽毛和鐵片下落一樣快。樣快。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體如果只受重力作用實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體如果只受重力作用, , 由靜止下落由靜止下落 , ,運(yùn)動(dòng)快運(yùn)動(dòng)快 慢相同。慢相同。 美國(guó)宇航員大美國(guó)宇航員大衛(wèi)衛(wèi)斯哥特在月球斯哥特在月球上同時(shí)釋放了上同時(shí)釋放了一把一把錘子和一根羽毛，錘子和一根羽毛， 他發(fā)現(xiàn)兩者同時(shí)落他發(fā)現(xiàn)兩者同時(shí)落地。地。一一、自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)1. 定義定義: 物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，

4、叫自由落體運(yùn)動(dòng)。叫自由落體運(yùn)動(dòng)。(1) v0 = 0 ，是加速運(yùn)動(dòng)；，是加速運(yùn)動(dòng)；(2) 只受重力作用；只受重力作用；2. 特點(diǎn)特點(diǎn):3. 如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似看作自由落體運(yùn)動(dòng)?？梢越瓶醋髯杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。(3) 軌跡是直線。軌跡是直線。 自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)呢？動(dòng)呢？用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng) 紙帶紙帶夾子夾子重物重物所以所以自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1.95.89.613.417.3BA

5、CDEFx2x1 = x3 x2 = x4 x3 = x5 x4 = aT 2 打點(diǎn)計(jì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)器1物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 (1) 初速度為零；初速度為零； (2) 除重力之外不受其他力的作用。除重力之外不受其他力的作用。2自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型 。在實(shí)際中，物。在實(shí)際中，物體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用，物體并不是做自由落體運(yùn)體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用，物體并不是做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)空氣阻力比重力小得多，可以忽略時(shí)，物體的下落可動(dòng)，當(dāng)空氣阻力比重力小得多，可以忽略時(shí)，物體的下落可以當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。以當(dāng)作自由落體運(yùn)

6、動(dòng)來(lái)處理。3. 自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。小結(jié)例例1. 下列各種運(yùn)動(dòng)中，屬于自由落體運(yùn)動(dòng)的是下列各種運(yùn)動(dòng)中，屬于自由落體運(yùn)動(dòng)的是 ( ) A. 從豎直向上運(yùn)行的氣球上釋放一個(gè)物體從豎直向上運(yùn)行的氣球上釋放一個(gè)物體 B. 紙片由靜止釋放，在空氣中下落紙片由靜止釋放，在空氣中下落 C. 小鐵球在水中由靜止下落小鐵球在水中由靜止下落 D. 小鐵球在空氣中由靜止下落小鐵球在空氣中由靜止下落 E. 跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中把傘打開后豎直向下的運(yùn)動(dòng)跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中把傘打開后豎直向下的運(yùn)動(dòng)D二、自由落體加速度二、自由落體加速度1. 定義：在同一地

7、點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同相同 ，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度。也叫重力加，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度。也叫重力加速度速度 ，通常用，通常用 g 表示。表示。2. 方向：方向：豎直向下豎直向下3.大?。和ㄟ^(guò)多種方法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在地球上的不同大?。和ㄟ^(guò)多種方法用實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在地球上的不同地方地方 g 不同，但變化很小。在一般計(jì)算中不同，但變化很小。在一般計(jì)算中 g 取取 9.8 m/s2，近似取近似取 10 m/s2 。 地地 點(diǎn)點(diǎn) 緯緯 度度g (ms-2)特特 點(diǎn)點(diǎn) 赤道赤道 09.780 最小最小 廣州廣州23069.788 武漢武漢30

8、339.794 上海上海31129.794 東京東京35439.798 和田和田 3707 9.797 北京北京39569.801 紐約紐約40409.803 莫斯科莫斯科55459.816 北極北極909.832 最大最大海拔海拔1367 m不同地區(qū)重力加速度不同地區(qū)重力加速度 g 值比較值比較 對(duì)比可知，重力加速度對(duì)比可知，重力加速度 g 隨著緯度的增加而增隨著緯度的增加而增大，隨著高度的增加而減小。大，隨著高度的增加而減小。 vt gt h = gt2/2 vt 2 = 2gh三、自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1. 速度與時(shí)間關(guān)系式速度與時(shí)間關(guān)系式 vt at2. 位移與時(shí)間關(guān)

9、系式位移與時(shí)間關(guān)系式 x = at2/23. 推論推論 1：vt 2 = 2as推論推論 2：位移與平均速度關(guān)系式：位移與平均速度關(guān)系式tvht2推論推論 3：中間時(shí)刻速度：中間時(shí)刻速度 22ttvvv推論推論 4：hgT 24.連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比 h1 : h2 : h3 : : hn 1 : 3 : 5 : : (2n1)比如測(cè)一口井的深度，測(cè)樓房的高度等等。比如測(cè)一口井的深度，測(cè)樓房的高度等等。212sat212hgt自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用1. 測(cè)高度測(cè)高度2. 測(cè)反應(yīng)時(shí)間測(cè)反應(yīng)時(shí)間212hgt2htg解析：由圖所示，如果將這解析：由圖所示，如果將這 5 滴水的

10、運(yùn)動(dòng)等效為一滴水的運(yùn)動(dòng)等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程分滴水的自由落體，并且將這一滴水運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程分成時(shí)間相等的成時(shí)間相等的 4 段，設(shè)時(shí)間間隔為段，設(shè)時(shí)間間隔為 T，則這一滴水，則這一滴水在在 0 時(shí)刻，時(shí)刻，T s 末、末、2 T s末、末、3 T s末、末、4 T s 末所處末所處的位置，分別對(duì)應(yīng)圖示第的位置，分別對(duì)應(yīng)圖示第 5 滴水、第滴水、第 4 滴水、第滴水、第 3 滴水、第滴水、第 2滴水、第滴水、第 1 滴水所處的位置，據(jù)此可作滴水所處的位置，據(jù)此可作出解答。出解答。例例2. 屋檐每隔一定時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)谖蓍苊扛粢欢〞r(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，滴正

11、欲滴下時(shí)，第第 1 滴剛好落到地面，而第滴剛好落到地面，而第 3 滴與第滴與第 2 滴分別位于高滴分別位于高 1 m 的的窗子的上、下沿，如圖所示，問(wèn)：窗子的上、下沿，如圖所示，問(wèn)：(1) 此屋檐離地面多高？此屋檐離地面多高？(2) 滴水的時(shí)間間隔是多少？滴水的時(shí)間間隔是多少？解法一：用比例法求解。解法一：用比例法求解。(1)由于初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)從開始運(yùn)動(dòng)起，由于初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)從開始運(yùn)動(dòng)起，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移比為在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移比為 1 : 3 : 5 : 7 : : (2n1)，據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到，據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次是

12、下依次是 x0 : 3x0 : 5x0 : 7x0。顯然，窗高為。顯然，窗高為 5x0，即，即 5x01 m，得，得 x00.2m。屋檐總高。屋檐總高 x x0 3x0 5x07x016x03.2m(2)由由xgt2/2知，滴水時(shí)間間隔為知，滴水時(shí)間間隔為 = 0.2 s。02xTg解法二：用平均速度求解。解法二：用平均速度求解。(1)設(shè)滴水間隔為設(shè)滴水間隔為 T，則雨滴經(jīng)過(guò)窗子過(guò)程中的平，則雨滴經(jīng)過(guò)窗子過(guò)程中的平均速度為均速度為 。由由 vtgt 知，雨滴下落知，雨滴下落 2.5T 時(shí)的速度為時(shí)的速度為 vt 2.5gT。由于由于 ，故有，故有1m/ T2.5gT，解得，解得 T 0.2 s

13、(2 ) xg(4T)2/2 3.2 m1 mxvTTtvv1. 重量不同的物體，如果其做自由落體運(yùn)動(dòng)，其下落重量不同的物體，如果其做自由落體運(yùn)動(dòng)，其下落的快慢是相同的。的快慢是相同的。2. 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。3. 在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。都相同。4. 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：tvgt212hgt22tvgh本節(jié)小結(jié)1. 在沒(méi)有空氣的環(huán)境下，一小石塊與一片羽毛從同一在沒(méi)有空氣的環(huán)境下，一小石塊與一片羽毛從同一高度同時(shí)自由落下，則以下說(shuō)法正確的

14、是高度同時(shí)自由落下，則以下說(shuō)法正確的是( ) A. 石塊和羽毛一定同時(shí)落地石塊和羽毛一定同時(shí)落地 B. 羽毛下落的加速度比石塊的加速度小羽毛下落的加速度比石塊的加速度小 C. 石塊比羽毛先落地石塊比羽毛先落地 D. 羽毛落地的速度比石塊落地的速度小羽毛落地的速度比石塊落地的速度小A練習(xí)2. 下列說(shuō)法不正確的是（下列說(shuō)法不正確的是（ ） A. g 是標(biāo)量，有大小無(wú)方向是標(biāo)量，有大小無(wú)方向 B. 地面不同地方地面不同地方 g 不同，但相差不大不同，但相差不大 C. 在同一地點(diǎn)，一切物體的自由落體加速度一樣在同一地點(diǎn)，一切物體的自由落體加速度一樣 D. 在地面同一地方，高度越高，在地面同一地方，高度

15、越高，g 越小越小A3. 從電視塔頂自由下落的物體，在到達(dá)地面前從電視塔頂自由下落的物體，在到達(dá)地面前 1 s內(nèi)通過(guò)的路程是塔高的內(nèi)通過(guò)的路程是塔高的 9/25 倍，求塔高。（倍，求塔高。（ g 取取10 m/s2）125 m4. 從離地從離地 500 m 的空中，自由落下一個(gè)小球，取的空中，自由落下一個(gè)小球，取 g 10 m/s2，求：，求：(1) 經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面；經(jīng)過(guò)多少時(shí)間落到地面；(2) 從開始落下的時(shí)刻起，在第從開始落下的時(shí)刻起，在第 1 s 內(nèi)的位移、最后內(nèi)的位移、最后 1 s 內(nèi)的位移；內(nèi)的位移；(3) 落下一半時(shí)間的位移。落下一半時(shí)間的位移。答案：（答案：（1）10 s （2）95 m （3）125 m