第一節(jié)探究自由落體運動 目標導航 預習導引 目標導航 預習導引 二 一 一 落體運動的思考1 亞里士多德認為 重的物體比輕的物體下落得快 2 伽利略對落體現(xiàn)象進行研究后得出 物體下落過程中的運動情況與物體的質(zhì)量無關(guān) 如果宇航員在月球上某一高度同時釋放一片羽毛和一個玻璃球 誰先落地呢 提示 同時落地 目標導航 二 一 預習導引 二 記錄自由落體運動軌跡1 物體僅在重力的作用下 從靜止開始下落的運動 叫做自由落體運動 2 實驗與研究由紙帶上記錄的運動信息分析可知 自由落體運動是一種初速度為零的勻加速直線運動 2018年4月2日8時15分左右 天宮一號 目標飛行器已再入大氣層 再入落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域 絕大部分器件在再入大氣層過程中燒蝕銷毀 請問 天宮一號 下落過程能看成自由落體運動嗎 提示 不能 天宮一號 下落過程中除受重力作用外 還受到空氣阻力的作用 并且初速度也不為零 下落過程中的重力也是變化的 知識精要 思考探究 遷移應用 一 二 典題例解 一 物體做自由落體運動的條件和運動實質(zhì)1 物體做自由落體運動的條件 1 初速度為零 2 除重力之外不受其他力的作用 2 自由落體運動是一種理想化的運動模型 在實際中物體下落時由于受空氣阻力的作用 物體并不是做自由落體運動 只有當空氣阻力比重力小得多 可以忽略時 物體的下落可以當作自由落體運動來處理 3 自由落體運動的實質(zhì) 自由落體運動的實質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運動 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 為什么高空雨滴下落不可以忽略空氣阻力 而近地表面水滴下落可以忽略空氣阻力 提示 雨滴下落距離長 速度會越來越快 空氣阻力會越來越大 最終勻速下落 而水滴下落距離短 在速度很小時就已落地了 空氣的阻力很小 要求不高的情況下 可以忽略 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 例1 關(guān)于自由落體運動的說法正確的是 A 物體從靜止開始下落的運動就叫自由落體運動B 物體豎直下落的運動就叫自由落體運動C 物體只在重力作用下的運動就叫自由落體運動D 物體只在重力作用下 由靜止開始下落的運動叫自由落體運動 解析 對自由落體運動定義的理解 特別注意兩點 其一 物體只受重力 如物體下落時空氣阻力不能忽略 那就不叫自由落體運動 其二 從靜止開始 如果有一定的初速度下落也不能叫自由落體運動 這兩個條件缺一不可 D選項正確 答案 D 思路分析 正確理解自由落體運動的含義和條件 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 亞里士多德認為 物體越重 下落越快 伽利略利用下列實驗否定了這種看法 不計空氣阻力 在一高塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球 下列說法中正確的是 它們同一時刻的速度不等 它們的加速度相等 它們落地的速度不等 它們下落的時間相等 A B C 只有 D 只有 答案 B 解析 在忽略空氣阻力的情況下 兩球均做自由落體運動 它們的加速度相等 同一時刻的速度相等 因下落高度相等 故下落的時間相等 落地的速度相等 正確選項為B 一 二 二 自由落體運動的實驗探究1 實驗原理及器材重物拖著紙帶豎直下落時 如果紙帶阻力和空氣阻力比重物的重力小得多 可近似認為重物做自由落體運動 使用的器材有打點計時器 交流電源 紙帶 重物及鐵夾 鐵架臺 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 2 實驗裝置把打點計時器豎直固定在鐵架臺上 使兩個紙帶限位孔上下對齊 如圖所示 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 3 主要實驗步驟 1 把打點計時器豎直固定在鐵架臺上 連接好電源 2 把紙帶穿過兩個紙帶限位孔 下端用鐵夾連到重物上 讓重物靠近打點計時器 3 用手捏住紙帶上端 把紙帶拉成豎直狀態(tài) 打開打點計時器電源 松開手讓重物和紙帶自由下落 4 重復幾次 選取一條點跡清晰的紙帶分析計算 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 例2 利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動 實驗中需要調(diào)整好儀器 接通打點計時器的電源 松開紙帶 使重物下落 打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點 為了找出重物下落的規(guī)律 還需要的實驗器材有 填入正確選項前的字母 A 天平B 秒表C 刻度尺 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 思路分析 打點完成后 就是對紙帶進行研究的過程 時間可以數(shù)出來 點與點之間的距離需要測量 解析 為了找出重物運動規(guī)律 必須知道重物下落的時間與位移 時間可由打點計時器的電源頻率計算出來 位移可由刻度尺測定 物體的質(zhì)量沒有必要測定 故不需要天平 秒表 答案 C 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 某同學用如圖甲所示的裝置探究自由落體運動 甲 乙 一 二 1 電火花計時器的工作電壓為 頻率為 2 打出的紙帶如圖乙所示 實驗時紙帶的 選填 a 或 b 端應和重物相連接 答案 1 220V50Hz 2 b 解析 1 由于電火花打點計時器直接接入照明電路 其工作電壓為220V 頻率為50Hz 2 由于各點之間時間均為0 02s 點間距離較小處重物下落較慢 由此可知 b端與重物相連 知識精要 典題例解 遷移應用