《2015.10.20---2.2自由落体运动规律(粤教版高一物理)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2015.10.20---2.2自由落体运动规律(粤教版高一物理)(24页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、,.2自由落体运动规律,第二章 探究匀变速直线运动的规律,规则: 一张百元钞票,老师捏住它的顶端,同学用两个手指放在钞票的中部做好捏住钞票的准备,但注意在老师松手之前同学们的手的任何部分都不能碰到钞票,当看到老师松手时,同学们就立刻去捏钞票。,1、定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。,复习:自由落体运动,(3)轨迹是一条直线 (4)速度越来越大,由纸带分析得:,2、特征:(1)初速度为零 (2)仅受重力,接下来,我们要怎么去探究自由落体运动更深层次规律呢?,研究思路:,3.验证验证实验数据是否与推理中的位移和速度公式相符合,进而确定猜想的正确性。,1.猜想自由落体运动是什么样的加速运
2、动。,2.推理在猜想前提下,推导出自由落体运动的位移和速度与时间的关系。,孰是孰非 ?,猜想1:自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动。,猜想2:自由落体运动是一种初速度为零的变加速直线运动。,自由落体运动是一种什么样的运动呢?,一、猜想,二、推理推导自由落体运动的S和v与t的关系,1、自由落体运动的速度公式:,位移公式怎么推导呢?,疑问:如果自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,那应该具有位移和速度应该有什么规律?,回顾:匀变速直线运动的图象,v/(ms-1),0,t/s,v0,vt,t,(t,vt),位移可用v-t图象与坐标轴所围的面积计算,即图中“三角形”面积等于位移S。,(t
3、,vt),t,t/s,t,0,t/s,t,vt,0,t/s,t,v/(ms-1),vt,0,t/s,t,(t,vt),v/(ms-1),vt,0,t/s,t,(t,vt),v/(ms-1),vt,0,t/s,t,2、由三角形面积等于位移知:,位移公式、平均速度公式,vt,t,(t,vt),结合速度公式,t/2,3、平均速度公式,有自由落体运动的位移公式:,扩展提高,注意:从图中容易看出,此点既代表平均速度,又是时间中点的瞬时速度,4、因此可得一个求瞬时速度的公式,例:,如何验证,小纸带有大用处!,如何验证试验数据是否与速度公式、位移公式相符合?,?,三、验证验证实验数据是否与推理中的公式相符合
4、,进而确定猜想的正确性,验证位移公式,问题:得到的试验数据是否符合位移公式?,位移与时间的平方成正比,验证速度公式,小纸带的大用处-纸带分析,问题:得到的试验数据是否符合速度公式?,速度与时间成正比,结论:,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,1、所有轻重不同物体自由下落的加速度相同吗?,2、这个加速度有多大?,讨论:,提示:自由落体运动的加速速a等于St2图像的斜率的2倍,也等于vt图像的斜率。,四、自由落体运动的加速度,自由落体运动的加速度是个常量,称为重力加速度,用g来表示。矢量。,(1)方向:总是竖直向下,(2)大小:通常取,注意:同一地点,一切物体的重力加速度g都相同。,不同地
5、点,g值有微小差别随着纬度的增加而增加,如两极最大,赤道最小;随着海拨高度的增加而减少,如距地面越高,g值越小。,一般情况,g取9.8m/s2,粗略计算时g取10m/s2,(2)位移公式:,(1)速度公式:,1、运动性质: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,3、自由落体运动的图像,五、总结,2、自由落体运动的公式,(3)平均速度公式:,(4)中间时刻的速度公式:,1.思考一下,测定反应时间的原理是什么? 2.请同学们两人一组亲自动手做一次,测定自己的反应时间。,五、应用与练习,例题,教材P33-例:屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初
6、速滴落,水滴下落到地面时的速度大约是多大?(g取10m/s2),解:设坚直向下为正方向,由,则水滴下落到地面时的速度,答:水滴下落到地面时的速度大约是14.4m/s。,高空坠物事件,讨论交流,1、教材P34-在现实中,雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落。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?遇到过这样的雨滴吗?据资料显示,落到地面的雨滴速度一般不超过8ms.为什么它们的差别会这么大?,解: 如果雨滴自由下落1.5km,则,实际上,从1.5km下落已经不可能忽略空气阻力了,因此不能看作自由下落。,解得,智力题,上海物理一模题:有一只熊掉到一个陷阱里,陷阱深19.61
7、7米,下落时间正好2秒。求熊是什么颜色的? A:白色,北极熊 B:棕色,棕熊 C:黑色,黑熊 D:黑棕色,马来熊 E:灰色,灰熊,一只熊从20米的高度摔下来,只用2秒的时间,问这只熊是什么颜色? (提示借助物理知识),解:根据自由落体运动计算得g=10。这么大的重力加速度只有在两极点才可以。所以,那熊应该生活在北极(南极没有熊),所以是白色的。,某探险队员发现一个洞,为了测量洞的深度,他拿起一块重500克的石头丢下洞,12秒钟之后听到了回声,请问洞的深度是多少。,测高度,?,测深度、高度,1、 关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是( )A、重的物体g值大B、同一地点,轻、重物体的g值一
8、样大C、g值在地球上任何地方都一样大D、g值在赤道处大于北极处,B,练习,BD,2、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开始做自由落体运动,若甲的质量是乙的4倍,则下列说法正确的是( ) A、甲乙两物体落地时速度相等 B、落地时甲的速度是乙的两倍 C、甲乙两物体同时落地 D、甲在空中运动的时间是乙的两倍,3、一物体在地球上做自由落体运动,由静止开始下落4.9m所用时间是1s.该物体在月球上做自由落体运动,由静止开始下落1s的距离有多大?(已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的16),分析:物体不论在地球上还是在月球上做自由落体运动,都是初速度为零的匀加速直线运动。区别在于,二者的加速度不同。,解:由,故所求距离,