新教材高中物理 2.4 自由落体运动课件（2）新人教版必修第一册

人教版必修第一册2.4自由落体运动第二章匀变速直线运动的研究【新课导入】站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个物体下落得快？在教室内拿两张同样大小的纸，将其中一张揉成一个团。让纸团和另一张纸在同样的高度落下，看看哪一个下落得快？结合实验及生活中的经验，讨论：什么因素影响物体下落的快慢？一、自由落体运动1.轻重不同的物体从同一地点同一高度下落,哪个物体落得快？2.一纸片下落,与一支笔下落,看到笔下落快,能否说重物落得快？3.如何说明在没有空气阻力的情况下,轻重物体落得一样快？【思考与讨论】重的物体下落得快轻的物体下落得慢猜想逻辑的力量V128V1=8V2=44v128问题1：落体运动的快慢与什么有关？器材：两张纸实验探究一：结论：重的物体下落得快。（亚里士多德）器材：两张纸（轻的一张揉成团）结论：轻的物体下落得快。问题2：重的物体一定下落得更快吗？实验探究二：问题3：没有空气阻力，轻重物体谁下落得快？器材：真空实验室结论：没有空气阻力，轻重物体下落得一样快实验探究三：1971年阿波罗飞船登上无大气的月球后，美国宇航员大卫·斯哥特在月球上同时释放了一把铁锤子和一根羽毛，无数观众从屏幕上看到：它们并排下落，同时落到月球表面。亚里士多德伽利略历史的争论!重物和轻物同时落地实验+数学观察+直觉重物比轻物下落的快为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日，来自世界各地的科学家把木球、铝球、塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44m高处同时静止释放，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球几乎同时落地。【结论】影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只有在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。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。条件:①只受重力（或空气阻力相对重力可忽略）②初速度v0=0自由落体运动的定义提出问题：做出猜想：自由落体运动是什么性质的运动？自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动？实验验证：方法一打点计时器纸带重物x1x2x5x4x3543210自由落体频闪照片的拍摄10246812141618SⅠSⅡSⅢSⅣSⅤ取点ABCDEF连续相等时间内的位移（cm)SⅠSⅡ=SⅢ=SⅣ=SⅤ=连续相等时间内的位移差（cm)SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=规律实验验证：方法二取点ABCDEF连续相等时间内的位移（cm)SⅠ=1.64SⅡ=2.72SⅢ=3.81SⅣ=4.90SⅤ=5.99连续相等时间内的位移差（cm)SⅡ-SⅠ=1.08SⅢ-SⅡ=1.09SⅣ-SⅢ=1.09初速度为零的匀加速直线运动。规律SⅤ-SⅣ=1.0910246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SⅠSⅡSⅢSⅣSⅤ填入实验数据若SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。实验验证：方法三智能定位板v-t图结论：1、自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。2、加速度相同。二、自由落体加速度1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。2.方向：竖直向下。3.大小：通过多种方法用实验测定。4.在地球上的不同地方g值不同。自由落体加速度一般取g=9.8m/s2。粗略计算可以取g=10m/s2。赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北极：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2随纬度升高，重力加速度增大→v＝gt→h=gt2/2→v2=2gh自由落体的运动规律1.速度与时间关系式v＝at2.位移与时间关系式x=at2/23.位移与速度关系式v2=2ax4.初速度为0的匀加速运动所有特殊规律对自由落体运动均适用。测定反映时间①请一位同学用两个手指捏住木尺顶端②你用一只手在木尺下部作握住木尺的准备,但手的任何部位都不要碰到木尺。③当看到那位同学放开手时,你立即握住木尺。④测出木尺降落的高度⑤根据自由落体运动知识,可以算出你的反应时间。方法一实验结论：人的反应时间等于直尺下落的时间①取两只秒表，均调零，请一位同学手握一只秒表，站在你眼前。②同时你手握另一只秒表，做好按下秒表的准备。③当你看到同学的手在按下秒表时，你立即按下秒表。④两秒表上显示的时间差，即为你的反应时间。方法二测量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？小练习【解析】曝光时间越短，石子速度变化很小，所以把石子下落的长度除以快门开启时间认为是石子的速度。石子下落的长度可以利用途中AB的长度与砖块的平均厚度的对比计算出来，这样的处理对结果的影响可以忽略不计。