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(共36張PPT)
人教版（2019）
第二章 勻變速直線運動的研究
高中物理 必修第一冊
2.4 自由落體運動
課前回顧
v=v0+at
x=v0t+ at2
v2-v02=2ax
x=vt- at2
x=
t
缺x
缺v
缺v0
缺t
缺a
已知量 求 公式
v0、v、a x
v0、x、t v
一只熊掉進4.916米的洞,一秒落地,請問這個熊的顏色是什么
新課導入
一片樹葉和一塊石頭從同一高度下落，石頭下落得快。這說明什么呢？
重的物體下落得快
亞里士多德
課程內容
重的物體下落得快
那么輕重不同的物體下落的情況是怎樣的呢？
課程內容
伽利略
重的物體和輕的物體下落得同樣快
課程內容
重的物體和輕的物體下落得同樣快
定義：物體在只受重力的作用下，從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動。
定義：物體在只受重力的作用下，從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動。
課程內容
條件：
1.只受重力
2.初速度為0
【例題】關于自由落體運動,下列說法正確的是 ( )
A.春天下毛毛細雨,雨滴下落的過程是自由落體運動
B.衛星返回艙返回地球過程中的運動可看作自由落體運動
C.從二樓陽臺由靜止釋放的一把鑰匙,可近似看做自由落體運動
D.從水平飛行的飛機上釋放的大包救災物資,物資將做自由落體運動
C
課程內容
可以忽略空氣阻力的條件：空氣阻力較小，物體的下落可以近似看作自由落體運動。
實驗
實驗器材：打點計時器、重錘、紙帶、夾子、鐵架臺
實驗步驟：固定打點計時器，紙帶一端系著重物，另一端穿過計時器。用手捏住紙帶上端，松手后重物自由下落，計時器在紙帶上留下一串小點。
實驗
紙帶示例圖
計時點 0 1 2 3 4 5 6
距離d/cm 0 6.00 12.50 19.30 26.50 34.10 42.10
【例題】興趣小組改用打點計時器測重力加速度，讓重錘自由下落，打出的一條紙帶如圖所示,點0為紙帶上選取的第一個計數點，每相鄰計數點間有四個點未畫出，已知打點計時器的頻率為
①紙帶的 （填“左端”或“右端”) 與重錘相連；
②用題中所給的字母表示，則重力加速度的表達式為g
左端
【例題】關于自由落體運動的規律，下列各物理量的圖像正確的是 (g取10m/s2 ) ( )
重力加速度的方向豎直向下，重力加速度的大小隨著緯度的增加而增大；在一般計算中g取9.8m/s2,粗略計算取10m/s2
重力加速度的大小隨著高度的增加而減小，但在一定高度范圍內，可認為重力加速度大小不變
在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示
一只熊掉進4.916米的洞，一秒落地（熊做自由落體運動，不考慮其他因素），請問這個熊的顏色是什么
伽利略理想斜面實驗
伽利略通過數學計算得出結論：如果物體的初速度為0，而且速度隨時間的變化是均勻的，他通過的位移就與所用時間的二次方成正比。
這樣只要測出物體通過不同位移所用的時間，就可以檢驗物體的速度是否隨時間均勻變化。
伽利略理想斜面實驗
伽利略在研究工作中開科學實驗之先河，奠定了現代科學的基礎。他在研究自由落體運動時做了上百次的銅球沿斜面運動的實驗，下圖是實驗示意圖，他設想：若斜面的傾角越接近90°，則小球從靜止開始沿斜面滾下的運動就越接近自由落體運動，若發現斜面上的小球都做 運動，則由此可以外推出自由落體運動也是 運動，最終的實驗很好地證明了他的設想是正確的。
勻加速直線
課程內容
勻變速直線運動速度公式：
自由落體運動速度公式：
課程內容
勻變速直線運動位移公式：
自由落體運動位移公式：
例題
從離地500m的空中自由落下一個小球，取
(1)求小球經過多少時間落到地面
(2)小球落地時的速度
解：(1)自由落體位移公式
帶入
解得
例題
從離地500m的空中自由落下一個小球，取
(1)求小球經過多少時間落到地面
(2)小球落地時的速度
解 (2)自由落體運動速度公式
帶入
解得
A
B
例題
一條鐵鏈AB長0.65m，懸于A端自由下垂，然后讓他自由下落，求整條鐵鏈通過懸點下方2.45m處小孔O時需要的時間。
O
A
B
A
B
總結
定義：物體在________的作用下，從_____________的運動叫作_______________。
自由落體運功速度公式：
定義：在________，一切物體自由下落的加速度都____，這個加速度叫作自由落體加速度，也叫作_______________，通常用___表示。
只受重力
靜止開始下落
自由落體運動
同一地點
相同
重力落體加速度
自由落體運動位移公式：
1.用抽氣機抽取牛頓管內的空氣后，將管豎直放置，從管頂同時釋放一枚硬幣和一片羽毛,它們下落時和管壁均不接觸。若將管內環境視為真空,下列判斷正確的是 ( )
A.羽毛先落至管底
B.硬幣先落至管底
C.落至管底時,硬幣和羽毛速度一樣大
D.落至管底時,硬幣的速度比羽毛的速度大
C
2.關于自由落體運動，下列說法錯誤的是 ( )
A.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
B.自由落體運動相同時間內速度變化量一定相同
C.自由落體運動相同時間內的平均速度一定相同
D.自由落體運動相鄰相等時間間隔內位移之差都相等
C
3.實驗表明，在地球上同一地點、一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，通常用g表示．關于自由落體加速度，下列說法正確的是 ( )
A.物體自由落體時間為t時，其速度變化量為gt
B.羽毛輕飄飄的落下，說明它自由落體的加速度不是g
C.在地球表面附近，g始終是個常量，大小為9.8m/s2
D.月球表面做自由落體運動的物體，其加速度也為g
A
4.（多選）伽利略用如圖甲所示的斜面實驗來驗證自己的猜想。伽利略首先探究小球從靜止開始下滑的距離與時間的關系，然后用如圖乙所示的幾個斜面的合理外推得出自由落體運動是一種最簡單的變速運動，下列說法正確的是（　　）
A．伽利略認為當 成立時，小球做勻變速直線運動
B．在伽利略那個時代，可直接測量小球自由下落的時間
C．伽利略用圖乙中小傾角的斜面做實驗，是為了增大小球運動的位移，延長運動時間
D．伽利略把斜面運動的實驗結論用邏輯推理推廣到豎直情況，此法被稱為“外推法”
AD
5.(多選) 關于自由落體加速度，下列說法正確的是 ( )
A.物體的質量越大，下落時加速度就越大
B.在同一高度同時由靜止釋放一大一小兩個金屬球，二者同時著地，說明二者運動的加速度相同，這個加速度就是當地的自由落體加速度
C.北京的自由落體加速度為9.8m/s2 ，說明在北京做自由落體運動的物體每經過1s速度增加9.8m/s
D.北京和深圳的自由落體加速度方向都豎直向下
BCD
1.測量重力加速度可以打點計時器，也可用頻閃照相
（1）利用打點計時器測量重力加速度，按要求安裝好打點計時器，接好電路，將紙帶拉到最上端。用手托住重錘，先 接通電源，后釋放紙帶，待重錘下落后，
再關閉電源，取下紙帶
（2）重復以上操作，選取一條合適的紙帶研究，分析可知，第1、2兩點間距離接
近 2 mm的紙帶才是最有效的
（3）此方法測得的重力加速度通常比實際值小，其主要原因是紙帶與限位孔有摩擦
（4）圖中D點的速度為vD=1.31m/s （ 已知相機每秒閃光30次）
（5）由頻閃照片得到的加速度為a= 9.80m/s2（（4）（5）兩空計算結果保留
2位小數）
一只小松鼠由于受到驚嚇，在水平地面上P點的正上方樹杈A處掉下，可看成自由落體運動，與此同時，在P點左側的狼從B處由靜止開始向右跑來，該情況可簡化為如圖甲所示的模型，狼運動的v-t圖像如圖乙所示，已知A處高h＝1.25m且小松鼠和狼均可看做質點，g取 10m/s2。
(1) 求小松鼠下落至地面所需的時間t
(2) 要使狼在小松鼠落地的同時達到P點
求狼的初始位置與P點之間的距離
作業
課后仔細復習學案上的知識點，完成與學案配套的作業題。
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