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1、.1探究自由落体运动第二章探究匀变速直线运动规律n n研究各种匀变速直线运动研究各种匀变速直线运动研究各种匀变速直线运动研究各种匀变速直线运动包括自由落体运动及一般匀变速直线运动包括自由落体运动及一般匀变速直线运动本节课内容本节课内容:探究探究自由自由落体运动、了解研落体运动、了解研究究方法方法及其及其结论结论复习及回顾机械运动：机械运动：参考系：参考系：物体物体仅仅发生位置的变化发生位置的变化假设不动物体的系统。默认为大地假设不动物体的系统。默认为大地时刻与时间：时刻与时间： 时刻对应于一瞬间，时间是时刻时刻对应于一瞬间，时间是时刻之差之差路程与位移：路程与位移： 位置对应于坐标轴上的一个点
2、，位置对应于坐标轴上的一个点，位移对应于一个有向线段，路程位移对应于一个有向线段，路程对应于轨迹长对应于轨迹长其它重要概念：速度、加速度，匀速直线运其它重要概念：速度、加速度，匀速直线运动的动的s-t、v-t图象，匀变速直线运动的图象，匀变速直线运动的v-t图象图象落体运动的思考落体运动：（演示粉笔头的下落）落体运动：（演示粉笔头的下落）问问:什么运动？（从轨迹分）什么运动？（从轨迹分）物体下落的快慢与什么因素有关？物体下落的快慢与什么因素有关？亚里士多德亚里士多德：重物下落快。重物下落快。伽利略的推论伽利略的推论推论推论-P26推论推论-P26比萨斜塔比萨斜塔伽利略伽利略伽利略伽利略假设：重
3、的物体下落得快假设：重的物体下落得快V V1212 V V1 1V V1 1V V2 2V V1212 V V1 1亚里士多德亚里士多德伽利略伽利略伽俐略对落体现象进行了研究后，得出结论：物体下落过程的运动情况与物体的质量无关实验探究器材：器材：两枚两枚硬币硬币、两张与硬币表面面积相同的、两张与硬币表面面积相同的纸片纸片实验实验:将一枚硬币和一张展开的纸片从同一高度自由下落（填写将一枚硬币和一张展开的纸片从同一高度自由下落（填写P26）实验：实验：把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一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高度自由下落（填写（填写P27）实验：实
4、验：将一枚硬币和一枚表面贴有纸片的硬币从同一高度自由将一枚硬币和一枚表面贴有纸片的硬币从同一高度自由落下落下（填写（填写P27）注意：此实验的器材亦可将器材改换为同样纸质的三张纸注意：此实验的器材亦可将器材改换为同样纸质的三张纸（实验过程自己思考）（实验过程自己思考）观察与思考实验探究实验探究结论结论: 物体物体下落下落过程中的运动情况过程中的运动情况与与物体物体的的质量无关质量无关思考：为什么在现实生活中，石头明显比树叶下落思考：为什么在现实生活中，石头明显比树叶下落的快？的快？演示实验：羽毛和金属片在演示实验：羽毛和金属片在有空气有空气的玻璃管中同时下落，的玻璃管中同时下落，谁快？谁快？金
5、属片金属片演示实验：演示实验：抽去抽去玻璃管中的玻璃管中的空气空气，羽毛和金属片同时下，羽毛和金属片同时下落，谁快？落，谁快？一样快一样快问题：影响羽毛和金属片下落快慢的原因是？问题：影响羽毛和金属片下落快慢的原因是？记录自由落体运动轨迹自由落体运动定义自由落体运动定义：把物体只在把物体只在重力重力作用下作用下从从静止静止开始下落的运动叫做自由落体运动。开始下落的运动叫做自由落体运动。物体作自由落体运动的物体作自由落体运动的条件条件：自由落体运动：自由落体运动只在只在没有空气没有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里才能发生，在有空气的空间里，如果空气阻力远远小于重力，则的空间里，如果空气阻力
6、远远小于重力，则可近似看作自由落体运动可近似看作自由落体运动自由落体运动的轨迹实验器材：打点计时器、铁架台、重锤、纸带、（电源）实验器材：打点计时器、铁架台、重锤、纸带、（电源）实验步骤：（略）实验步骤：（略）纸带示意图：纸带示意图：实验探究：分析纸带，实验探究：分析纸带，探索探索物体自由下落的物体自由下落的规律规律提示：自己用打点计时器所打的纸带，提示：自己用打点计时器所打的纸带，第一点和第二点之间的距离为第一点和第二点之间的距离为mm者者为好。为好。0ttttt12345练习和分析下图所示的实例用打点计时器记录的一个重锤自由下落时的一段下图所示的实例用打点计时器记录的一个重锤自由下落时的一
7、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间的时间间隔T=0.02s.经测量得到下面表格内的以下数据，请填经测量得到下面表格内的以下数据，请填完下面的表格。完下面的表格。123450运动时间运动时间运动时间运动时间t/st/s运动位移运动位移运动位移运动位移s/cms/cms/ts/t的数值的数值的数值的数值s/ts/t2 2的数值的数值的数值的数值0 01 10.200.200 02 20.780.780 03 31.751.750 04 43.103.100 05 54.854.850.020.040.06
8、0.080.105004884874844851019.529.238.848.5cm/s2s/t2的单位的单位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2根据单位猜猜看根据单位猜猜看,这是什么物理量这是什么物理量? ? 说明说明:取点不同时取点不同时,时间和位移不同时间和位移不同,但但是是s/t2仍接近常数仍接近常数猜想猜想猜想猜想猜想1 1：s/ts/t=v,=v,因此因此因此因此s/ts/t应为平均速度。应为平均速度。应为平均速度。应为平均速度。猜想猜想猜想猜想2 2：s/ts/t2 2从单位从单位从单位从单位cm/scm/s2 2(m/s(m/s2 2) )来看来看来看来看, ,应为加速度
9、。因此应为加速度。因此应为加速度。因此应为加速度。因此猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动为匀变速直线运动为匀变速直线运动为匀变速直线运动为匀变速直线运动速度公式速度公式位移公式呢位移公式呢? ? 如何如何通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢? ?P28练习14l物体的形状.大小对自由落体运动没有任何影.例如石块在下落时就可以看作自由落体运动，大石块和小石块下落时的运动情况是一样的2.因为所有物体的自
10、由落体运动都是一样，所以在落地之前，A.B两个小球在下落相同时间内的速度、加速度、位移都完全相同3.(1)由于在相同的时间里，小球的位移不同，可见小球做变速度直线运动，故做自由落体运动的小球具有加速度； （2)略让学生经历用图象法处理实验数据的过程十分必要 （3)根据图象我们可以猜测自由落体运动是初速度为零，加速度几乎不变的变速运动4. 石块从三楼阳台外落到地面时的速度为v，从五楼阳台外落到地面时的速度为v，显然vv，两块石块中，后落地石块完成相同细线长度的位移所用时间也就不同，t大于t练习PA41(1)(2)(3)(5)(7)(8)(9)(11)(12)(13)(16)复习：匀变速直线运动的
11、图象v/(ms-1)0t/sv0vtt(t,vt)位移可用位移可用v-t图象与坐标轴图象与坐标轴所谓的面积计所谓的面积计算。即图中算。即图中“三角形三角形”面积面积等于位移。等于位移。由三角形面积公由三角形面积公式可得式可得位移公式、平均速度公式v/(ms-1)0t/svtt(t,vt)代入公式代入公式vt=at,得得位移公式位移公式t/2自由落体运动的自由落体运动的平均速度公式平均速度公式重力加速度前面计算中出现的前面计算中出现的s/t2在实验误差范围内可视为在实验误差范围内可视为恒量恒量。从单位可。从单位可推测该恒量是推测该恒量是加速度加速度回顾回顾:自由落体运动自由落体运动只受重力只受重
12、力，静止开始，静止开始重力加速度重力加速度符号：符号：gg=9.8m/s2重力加速度重力加速度g是矢量，方向竖直向下。其数值在地是矢量，方向竖直向下。其数值在地球上不同地点一般是不同的，要求不是太高时可以取球上不同地点一般是不同的，要求不是太高时可以取g9.8ms2.有时甚至可取有时甚至可取g10ms2.自由落体运动规律自由落体运动的自由落体运动的速度公式速度公式位移公式位移公式例题教材教材P24-例：屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体例：屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速滴落，水滴下落到地面高的屋檐上无初速滴落，水滴下
13、落到地面时的速度大约是多大？时的速度大约是多大？0解：由得水滴下落到地面时的速度水滴下落到地面时的速度水滴下落到地面时的速度水滴下落到地面时的速度讨论交流教材教材P25-在现实中，雨滴大约在在现实中，雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下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一般不超过8ms.为什么它们的差别会这么大？为什么它们的差别会这么大？参考解答参考解答:如果雨滴自由下落如果雨滴自由下落1.5km,则则实际上，从实际上，从1.5km下落已经不可能忽略空气阻下落已经不可能忽略空气阻力了。因此不能看作自由下落。力了。因此不能看作自由下落。
