4、自由落体运动(第1课时).ppt

实验探究1 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，在没有空气阻力的情况下，物体下落的快慢相同。 1、自由落体运动（free-fall motion） 1、定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2、特点：（1）由静止开始运动（初速度为零）； （2） 只受重力的作用（没有空气阻力或者空气阻力可以忽略不计）。 实验探究 自由落体运动的规律是什么？ 纸带分析 猜想 2、自由落体运动的加速度 （1）使用不同的物体进行的反复实验表明，在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。 （2）自由落体的加速度也叫重力加速度，通常用g表示。 （3）重力加速度g的方向总是竖直向下的。大小可以测量。 （4）精确的实验表明：在地球不同的地方，g的大小是不同的。本书中，如果没有特别的说明，都按g=9.8m/s2进行计算。 自由落体运动的加速度 自由落体运动的规律及公式 思考问题（1）： 1991年月11日《北京晚报》报道了一位青年奋勇接住一个从15层高楼窗口跌出的孩子的动人事迹，设每层楼高2.8m,这位青年从他所在的地方冲到楼窗下需要的时间是1.3s,请你估算一下他要接住孩子,至多允许他有多长的反映时间? 思考问题（2）： 给你一把木尺，请你根据自由落体运动的知识，测出你的反映时间。 思考问题（3）： 某同学用下列方法测定重力加速度 （1）让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地 调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从阀门处开始下落。 （2）从听到某个响声时开始记时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次数一，直到数到“100”，停止记时，秒表上时间读数是40.0s. （3）用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm. 根据以上的实验及其得到的数据,计算出重力加速度的值. 思考问题（4）： 一个学生手拿着秒表，决定亲自实验一下引力定律。他步出320m高的摩天顶，开始他的自由落体运动，5s钟后“超人”赶到出事地点，为营救这个学生，立即从摩天顶纵身俯冲下去。 （1）“超人”必须以多大的初速度才能把学生在落地之前抓住？ （2）问摩天顶的高度至少多高？否则，即使“超人”也救不了这个学生。（g=10m/s2） * 4、自由落体运动 南京市第十三中学 一、提出问题 物体自由下落的运动是一种常见的运动，不同物体下落的快慢是否相同呢？物体下落过程中的运动情况与哪些因素有关？ 器材：金属片、纸片、羽毛、粉笔头、小石头、树叶 实验１: 将一小石头和一片小树叶从同一高度自由下落，你观察到什么？ 思考：物体越重，下落得越快吗？ 实验2：把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落。（什么现象？） 实验3：将一个小纸团和一张报纸从同一高度自由下落。（什么现象？） 结论：物体下落过程的快慢与物体的质量（轻重）无关。 实验4：羽毛和金属片在有空气的玻璃管中同时下落，谁快？ 实验5：抽去玻璃管中的空气，羽毛和金属片同时下落，谁快？ 问题：影响羽毛和金属片下落快慢的原因是什么？ 阅读课本回答：1、什么叫自由落体运动？ 2、自由落体运动的特点是什么？ 备注：实际上如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下落也可以看做自由落体运动。 说明：自由落体运动是一种理想运动，在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动。 在实际问题中有空气时，物体的密度不太小，速度不太大(h不太高)，可以近似看成是自由落体运动。 物体释放后下落，如空气阻力的作用可以忽略，那么这个释放后的运动可看作自由落体运动。 A B C D E F 1.9 5.8 9.6 13.6 17.3 如何通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢? 单位:mm 下图是用打点计时器记录的一个重锤自由下落时的一段纸带，已知纸带上左端的第一个点是开始运动的起点，每两个点间的时间间隔t=0.02s。 0 1 2 3 4 5 1.9 5.8 9.6 13.6 17.3 单位:mm 4.82 3.09 1.73 0.77 0.19 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 480 481 481 483 482 9.5 19.3 28.3 38.6 48.5 0－5 0－4 0－3 0－2 0－1 x/t2的数值 x/t的数值 位移x/cm 运动时间t/s x/t2的单位 cm/s2 cm/s2 cm/s2 cm/s2 cm/s2 猜x/t是什么物理量？ 猜x/t2是什么物理量？ 猜想1：v=x/t，因此x/t应为平均速度。 猜想2：x/t2从单位