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1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究5.5.自由落体运动自由落体运动一、落体运动一、落体运动落体运动:下落物体的运动落体运动:下落物体的运动苹果落地苹果落地雨滴下落雨滴下落铅锤下落等铅锤下落等物体为什么会下落?物体为什么会下落?下落的情况都一样吗?下落的情况都一样吗?T1:探究影响下落物体运动快慢的因素探究影响下落物体运动快慢的因素相同质量的薄纸片与纸团,谁下落的快?相同质量的薄纸片与纸团,谁下落的快?重的物体比轻的物体下落的快重的物体比轻的物体下落的快一粉笔和一薄纸同时从同一地点下落一粉笔和一薄纸同时从同一地点下落,谁先着地?谁先着地?质量小的小纸团与薄纸片,谁下落的快?质
2、量小的小纸团与薄纸片,谁下落的快?轻的物体比重的物体下落的快轻的物体比重的物体下落的快质量相同但下落不一样快质量相同但下落不一样快牛顿管演示实验牛顿管演示实验 阿波罗登月实验阿波罗登月实验 19701970年年,阿阿波波罗罗飞飞船船登登上上无无大大气气的的月月球球后后,宇宇航航员员特特地地做做了了使使羽羽毛毛和和重重锤锤从从同同一一高高度度同同时时释释放放的的实实验验,无无数数观观众众从从荧荧屏屏上上看看到到,它它们们并并排排下下落落,同同时落到月球表面。时落到月球表面。1空气阻力空气阻力是是影响影响物体下落物体下落快慢快慢的重要因素。的重要因素。2在在没有空气阻力没有空气阻力时,在同一地方任
3、何物体自时,在同一地方任何物体自由下落的由下落的运动情况相同运动情况相同。 其运动快慢与重量无关。其运动快慢与重量无关。 结论结论二、自由落体运动二、自由落体运动1 1、定义:、定义:物体物体 只在重力作用只在重力作用 下下 从从 静止静止 开始下落的运动。开始下落的运动。2 2、条件条件:V V0 0=0=0只受重力只受重力说明:说明:这种运动只在没有空气的绝对真空空间发生;在有空气的空间,当空气阻力的影响远远小于重力时,可以忽略空气阻力忽略空气阻力,则物体下落可近似为自由落体运动近似为自由落体运动。3 3、特点:、特点:不同物体不同物体在在同一同一地点地点同一同一高度高度,同时自由同时自由
4、下落下落,则,则同时落地同时落地。4 4、性质:、性质: 初状态静止初状态静止v0 0=0=0 运动特征是运动特征是加速加速 运动轨迹是运动轨迹是直线直线T2:探究自由落体运动的运动规律探究自由落体运动的运动规律自由落体运动是一种什么性质的运动?自由落体运动是一种什么性质的运动?实验探究:实验探究:实验探究:实验探究:设计方案设计方案设计方案设计方案 实验器材实验器材实验器材实验器材 实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤 数据处理数据处理数据处理数据处理思考思考:(1 1)判断出运动性质?)判断出运动性质?(2 2)得到加速度的大小?)得到加速度的大小?数据处理数据处理(1)先)先计算各点瞬算各点
5、瞬时速度,作出速度,作出v-t图像像, v-t图像像是一条是一条过原点的直原点的直线,斜率表示加速度,斜率表示加速度0.000.000.050.050.100.100.150.150.200.200.250.250.000.501.001.502.002.503.003.50X X1 1X X3 3X X2 2(2)判断)判断 x,并用,并用 x=aT2计算加速度计算加速度x1=0.80cm;x2=1.07cm ;x3=1.34cmx =x2-x1=1.07cm-0.80cm =x3-x2=1.34cm-1.07cm =0.27cm在匀变速直线运动中,各个连续相等时间里的位移之差为恒量。x=a
6、T2;T=1/60s a 9.8m/s25 5、加速度(、加速度(重力加速度重力加速度) (1)大小:一般取)大小:一般取 g=9.8m/s2 (或(或10m/s2)(2)方向:)方向:竖直向下直向下(3)同一地点同一地点,自由落体运,自由落体运动的的加速度都相同加速度都相同。初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动赤道:g=9.780m/s2北极:g=9.832m/s2随纬度升高,重力加速度增大。莫斯科:g=9.816m/s2(4)不同地方的重力加速度有微小变化不同地方的重力加速度有微小变化纬度增加纬度增加 ,g值增加:值增加:g极地极地g赤道赤道同一纬度,高度增加,同一纬度,高
7、度增加,g值减小:值减小:g低低g高高北京:g=9.801m/s2三、自由落体运动的运动规律三、自由落体运动的运动规律自由落体运动自由落体运动(v0 = 0 , a = g) 是是初速度为零初速度为零,加速度为加速度为g的的匀加速直线运动匀加速直线运动。匀变速直线运动自由落体运动vv0+atv2-v02=2axvgtv2=2gh四、自由落体运动规律的应用四、自由落体运动规律的应用测测反应时间测测反应时间测测楼的高度,井的深度等测测楼的高度,井的深度等A、物体开始下落时、物体开始下落时,速度为零速度为零,加速度也为零加速度也为零B、物体下落过程中速度增加、物体下落过程中速度增加,加速度保持不变加
8、速度保持不变C、物体下落过程中、物体下落过程中,速度和加速度同时增大速度和加速度同时增大D、物体下落过程中、物体下落过程中,速度的变化率是个恒量速度的变化率是个恒量T3:以下对自由落体运动的说法中正确的是以下对自由落体运动的说法中正确的是( )BDA、重的物体、重的物体g大大B、同一地点,轻、重物体的、同一地点,轻、重物体的g值一样大值一样大C、g值在地球上任何地方都一样大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值在赤道处大于北极处T4:关于自由落体运动的加速度关于自由落体运动的加速度g,下列说法正,下列说法正确的是确的是 ( )BT7:为了测出井口到水面的距离,让一小石块从井为了测出井口到水面的距离,让一小石块从井口自由下落,经过口自由下落,经过.秒后听到石块击水的声音,秒后听到石块击水的声音,估计井口到水面的距离。估计井口到水面的距离。考虑到声音在空气中传播需用一定的时间,估算结果偏大还是偏小?偏大偏大h= gt2=31.25m12解:解:小结小结自由落体运动自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。性质:初速度为零的匀加速直线运动。自由落体加速度自由落体加速度大小:一般g可取9.8m/s9.8m/s2 2或10m/s2方向:竖直向下纬度越高g越大自由落体运动规律:自由落体运动规律: