高中物理必修1优质课《2.5自由落体运动》ppt课件免费下载
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雪花飘落
生活中常见的下落运动
雨
露珠下落
自由落体运动
在现实生活中,不同物体的落体运动,下落快慢在很多情况下是不同的。从苹果树上落下的苹果和飘下的树叶能一起同时下落?
重的的物体一定下落得快?
能否证明自己的观点?
实验探究
猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关,质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
实验2.纸片和纸团从同一高度下落
实验1.纸片和硬币从相同的高度同时下落
实验3.硬币和包住纸团的硬币从同一高度下落
不同物体从同一高处下落快慢比较
实验探究1
1)硬币和纸片从同一高度下落
实验结果:硬币快,纸片慢
2)纸片和纸团从同一高度下落
实验结果:纸团快,纸片慢
实验结果:一样快
3)硬币和包住纸团的硬币从同一高度下落
重的物体下落快
轻重不同的物体下落一样快
实验分析:
结论:物体自由下落的快慢跟物体质量无关
轻的物体下落快
亚里士多德(Aristole)的观点
伽利略
牛顿管实验
实验探究2
现象:金属片快,羽毛慢
现象:金属片和羽毛一样快
(2)牛顿管中没有空气
结果分析:影响羽毛和金属片下落快慢的原因?
空气阻力
(1)牛顿管中有空气
结论:在没有空气阻力的情况下,只在重力作用下,轻重不同的物体下落的一样快 .
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
2.特点:①从静止开始下落(即初速度为零)
②只受重力作用
注意:自由落体运动状态是一种理想的运动状态。
如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
实验探究
自由落体运动是什么性质的运动呢?
实验装置
实验步骤
1.把打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路。
2.让纸带穿过打点计时器的限位孔,下端用铁夹连到重物上。
3.用手捏住纸带上端将纸带提起,使纸带处于竖直状态,并使重物靠近打点计时器。
4接通电源,待打点稳定后释放纸带,让重物和纸带自由下落,打点计时器就在纸带上打下点。
5.打完点后立即关闭电源。
6.多打几条纸带,选取打出的第一个点和第二个点之间的间隔约为2mm的纸带进行分析。
T=0.1s
自由落体运动的轨迹是怎样的?
重物做自由落体的过程中,其速度有没有发生变化?
实验结果是x∝t²,还是x∝t ?
相邻、相等的时间间隔的位移之差又怎样的关系 ?
影响实验精确程度的因素有哪些?
△X=X2-X1=X3-X2=X4-X3=9.78cm
△x在实验误差范围内是定值,可以说明此运动为匀加速直线运动。
逐差法求
加速度:
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,加速度大小约是9.8m/s²
1、在同一地点,一切物体在做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。用符号g表示。
2、方向:总是竖直向下(与重力方向一致)
3、大小
(1)与地理位置有关:纬度越高, g值越大
(2)与高度有关: 高度越高, g值越小
一般取 g=9.8 m/s²
粗略计算取 g=10 m/s²
二、自由落体加速度
三、自由落体运动的规律
自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。
匀变速直线运动
自由落体运动
交流与讨论
在现实生活中,雨滴大约是在1.5km左右的高空形成并掉下来。计算一下,若该雨滴做自由落体运动,到达地面时的速度是多大?
由 得v=173.2m/s
遇到过这么快的雨滴吗?
据资料显示,落到地面的雨滴的速度一般不会超过8m/s
雨滴是否在做自由落体运动?
自由落体运动
性质
加速度
a.初速度为零
b.只受重力
运动规律
初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动
方向:竖直向下
大小:g=9.8m/s2
课堂小结
课堂练习
1.下列关于自由落体运动的说法正确的是( )
A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B.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
C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动
D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动的影响很小,可以忽略,可以看成自由落体运动
BD
2.将甲乙两物体从同一高度由静止释放,已知甲物体的重力是乙的3倍,空气阻力忽略不计,则:( )
A、甲一定先落地
B、乙一定先落地
C、甲、乙同时落地
D、乙可能先落地
C
3.甲物体的重力是乙物体的5倍,甲从H米高处自由下落,乙从2H米高处同时自由下落,下列说法正确的是(H足够大)( )
A、两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙大
B、物体刚下落时,速度和加速度都为零
C、各自下落1m, 它们的速度相等
D、下落过程中甲的加速度比乙的大
E、物体下落过程中,每秒速度增加9.8m/s
CE
4.从高处释放一粒小石子,经过1s,从同一地点再释放一粒小石子(此时第一粒石子还未落地),在落地之前,两粒石子之间的距离( )
A、保持不变; B、不断增大;
C、不断减小; D、有时增大,有时减小。
B
5.屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,如图所示,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?
1.打点计时器法
(1)按如图所示连接好实验装置,让重锤做自由落体运动,与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹。
(2)对纸带上计数点间的距离h进行测量,利用hn-hn-1=gT2,求出重力加速度的大小。
四、重力加速度的三种测量方法
某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz)
(1)实验时下面的步骤先后顺序是_____。
A.释放纸带
B.打开打点计时器
(2)打出的纸带如下图所示,可以判断实验时重物连接在纸带的_____端。(选填“左”或“右”)。
应用
BA
左
(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点,打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为____m/s,所测得的重力加速度大小为____m/s2。
(4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因__________________。
纸带与打点计时器的摩擦;空气阻力
1.17
9.75
频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段,在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。右图是小球自由下落时的频闪照片的一部分,如果通过这幅照片测量自由落体加速度约为10.00m/s2。则频闪仪每隔_______s闪光一次。小球在图片中最上方的位置时具有的速度为____m/s。(计算结果小数点后保留三位)
应用
0.046
0.596
解:由
得
由
即
得