歡迎進(jìn)入物理課堂 第二節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 紙帶分析 下圖所示的實(shí)例用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一個(gè)重錘自由下落時(shí)的一段紙帶 已知紙帶上左端的第一個(gè)點(diǎn)是開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn) 每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T 0 02s 是在紙帶上選擇每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)并標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn) 且填寫(xiě)在下面表格中 并生成表中其他項(xiàng)目 根據(jù)表中的數(shù)據(jù) 你可以得出什么結(jié)論 0 04 0 08 0 12 0 16 0 20 488 484 485 484 485 19 5 38 8 58 2 77 5 97 0 cm s2 s t2的單位 cm s2 cm s2 cm s2 cm s2 說(shuō)明 取點(diǎn)不同時(shí) 時(shí)間和位移不同 但是s t2仍接近常數(shù) 復(fù)習(xí) 自由落體運(yùn)動(dòng) 物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng) 條件 沒(méi)有空氣 或空氣阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力 人物 亞里士多德 伽利略 實(shí)驗(yàn) 再次記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡 器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 鐵架臺(tái) 重錘 紙帶 步驟 1 裝好鐵架臺(tái)和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 2 將紙帶一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 另一端夾在重錘中 同時(shí)將紙帶拉至最高端 3 兩人配合 或一人左右手協(xié)調(diào) 再打開(kāi)電源的同時(shí) 釋放紙帶 4 測(cè)量紙帶 要求第1點(diǎn)與第2點(diǎn)之間距離為2mm 紙帶分析 以下為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的紙帶P23圖2 2 1 如何通過(guò)紙帶分析來(lái)得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢 如何 作業(yè) 紙帶分析續(xù) 猜時(shí)間 0 02s還是0 04s 此處的位移如何 5 8mm或1 9 5 8mm 猜s t是什么物理量 猜s t2是什么物理量 重力加速度 猜想 猜想1 s t v 因此s t應(yīng)為平均速度 猜想2 s t2從單位cm s2 m s2 來(lái)看 應(yīng)為加速度 因此猜測(cè)自由落體運(yùn)動(dòng)中應(yīng)為加速度不變 即自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 速度公式 位移公式呢 復(fù)習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象 v m s 1 0 t s v0 vt t t vt 位移可用v t圖象與坐標(biāo)軸所謂的面積計(jì)算 即圖中 三角形 面積等于位移 由三角形面積公式可得 位移公式 平均速度公式 vt t t vt 代入公式vt at 得 位移公式 t 2 自由落體運(yùn)動(dòng)的平均速度公式 擴(kuò)展提高 注意 從圖中容易看出 此點(diǎn)既代表平均速度 又是時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度 因此可得一個(gè)求瞬時(shí)速度的公式 例 重力加速度 重力加速度 前面計(jì)算中出現(xiàn)的s t2在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可視為恒量 從單位可推測(cè)該衡量是 加速度 回顧 自由落體運(yùn)動(dòng) 只受重力 靜止開(kāi)始 重力加速度 符號(hào) g g 9 8m s2 重力加速度g是矢量 方向豎直向下 其數(shù)值在地球上不同地點(diǎn)一般是不同的 要求不是太高時(shí)可以取g 9 8m s2 有時(shí)甚至可取g 10m s2 自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 自由落體運(yùn)動(dòng)的 速度公式 位移公式 例題 例 屋檐上水滴下落的過(guò)程可以近似地看作是自由落體運(yùn)動(dòng) 假定水滴從10m高的屋檐上無(wú)初速滴落 水滴下落到地面時(shí)的速度大約是多大 解 由 得 水滴下落到地面時(shí)的速度 實(shí)踐拓展 練習(xí) 討論交流 在現(xiàn)實(shí)中 雨滴大約在1 5km左右的高空形成并開(kāi)始下落 計(jì)算一下 若該雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng) 到達(dá)地面時(shí)的速度是多大 遇到過(guò)這樣的雨滴嗎 據(jù)資料顯示 落到地面的雨滴速度一般不超過(guò)8m s 為什么它們的差別會(huì)這么大 參考解答 如果雨滴自由下落1 5km 則 實(shí)際上 從1 5km下落已經(jīng)不可能忽略空氣阻力了 因此不能看作自由下落 實(shí)踐與拓展 1 對(duì)于禁止高空擲物的看法2 測(cè)量反應(yīng)時(shí)間 作法 兩人配合 一把直尺 練習(xí) 一物體在地球上做自由落體運(yùn)動(dòng) 由靜止開(kāi)始下落4 9m所用時(shí)間是1s 該物體在月球上做自由落體運(yùn)動(dòng) 由靜止開(kāi)始下落1s的距離有多大 已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的1 6 分析 物體不論在地球上還是在月球上做自由落體運(yùn)動(dòng) 都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 區(qū)別在于 二者的加速度不同 解 故所求距離 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全