第2章 4. 自由落体运动—人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共60张PPT).ppt
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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 4自由落体运动自由落体运动 目标体系构建目标体系构建 课前预习反馈课前预习反馈 课内互动探究课内互动探究 核心素养提升核心素养提升 素养脉络构建素养脉络构建 课堂达标检测课堂达标检测 夯基提能作业夯基提能作业 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 目标体系构建目标体系构建 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 【学习目标学习目标】 1知道物体做自由落体运动的条件知道物体做自由落体运动的条件。 2知道自由落体加速度的大小和方向知道自由落体加速度的大小和方向。 3掌握自由落体运动的规律掌握自
2、由落体运动的规律,并能解决相关实际问题并能解决相关实际问题。 4了解伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构了解伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构 思思。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 【思维脉络思维脉络】 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 课前预习反馈课前预习反馈 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1亚里士多德的观点:亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的物体下落的快慢是由它们的_决定决定 的的。 2伽利略的观点:伽利略的观点:重的物体与轻的物体应该下落得重的物体与轻的
3、物体应该下落得_。 3自由落体运动自由落体运动 (1)定义:物体只在定义:物体只在_作用下从作用下从_开始下落的运动开始下落的运动。 (2)特点特点 运动特点:初速度等于运动特点:初速度等于_的匀加速直线运动的匀加速直线运动。 受力特点:只受受力特点:只受_作用作用。 知识点知识点 1 自由落体运动自由落体运动 重量重量 同样快同样快 重力重力 静止静止 零零 重力重力 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1定义:定义:在同一地点在同一地点,一切物体自由下落的加速度都一切物体自由下落的加速度都_,这这 个加速度叫自由落体加速度个加速度叫自由落体加速度,也叫也叫_,通
4、常用通常用g表示表示。 2方向:方向:_。 3大小:大小:在地球上不同的地方在地球上不同的地方,g的大小一般是的大小一般是_,一般计一般计 算中算中g取取_ m/s/s2 2或或1010 m/m/s2。 知识点知识点 2 自由落体加速度自由落体加速度 相同相同 重力加速度重力加速度 竖直向下竖直向下 不同的不同的 9.8 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1自由落体运动实质上是初速度自由落体运动实质上是初速度v0_,加速度加速度a_的的 _运动运动。 知识点知识点 3 自由落体运动规律自由落体运动规律 0 g 匀加速直线匀加速直线 2基本公式基本公式 速度公式:速
5、度公式:v_。 位移公式:位移公式:h_。 位移速度关系式:位移速度关系式:v2_。 gt 2gh 1 2gt 2 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 判一判判一判 (1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动在空气中自由释放的物体做自由落体运动。( ) (2)物体在真空中一定做自由落体运动物体在真空中一定做自由落体运动。( ) (3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。( ) (4)在同一地点在同一地点,轻重不同的物体自由落体加速度一样大轻重不同的物体自由落体加速度一样大。( ) (5)自由落体加速度的方向垂
6、直地面向下自由落体加速度的方向垂直地面向下。( ) (6)自由落体运动是初速度为零自由落体运动是初速度为零,加速度为加速度为g的匀加速直线运动的匀加速直线运动。 ( ) 预习自测预习自测 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 选一选选一选 (2019海南省三亚华侨学校第一学期期中海南省三亚华侨学校第一学期期中)“自由落自由落 体体”演示实验装置如图所示演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置将其迅速倒置, 管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端,下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A真空环境
7、下真空环境下,物体的重力变为零物体的重力变为零 B重的物体加速度大重的物体加速度大 C轻的物体加速度大轻的物体加速度大 D两个物体同时落到底端两个物体同时落到底端 D 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析:解析:真空情况下物体仍受重力作用,重力不为零,故真空情况下物体仍受重力作用,重力不为零,故A错误;轻错误;轻 重不同的物体在真空管中,只受重力,不受阻力,做自由落体运动,所重不同的物体在真空管中,只受重力,不受阻力,做自由落体运动,所 以加速度相同,都等于重力加速度,故以加速度相同,都等于重力加速度,故B、C错误;高度相同,根据错误;高度相同,根据h 1 2g
8、t 2可知运动时间相同,故 可知运动时间相同,故D正确。正确。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 想一想想一想 请你根据下图漫画请你根据下图漫画“洞有多深洞有多深?”提供的情境提供的情境,回答回答 下列问题:下列问题: (1)他们依据他们依据_规律规律,估算洞的深度估算洞的深度。 (2)请你对该方法进行评估:请你对该方法进行评估: 该方法的优点:该方法的优点:_; 该方法的不足:该方法的不足:_。 (3)若石块自由下落的时间为若石块自由下落的时间为3 s,估算洞的深度为估算洞的深度为_ m。 自由落体运动自由落体运动 见解析见解析 见解析见解析 45 返回导航 第
9、二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析:解析:(1)自由落体运动自由落体运动 (2)该方法的优点:该方法的优点: 所使用的仪器设备简单;所使用的仪器设备简单; 测量方法方便;测量方法方便; g的取值熟悉;的取值熟悉; 运算简便;运算简便; 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 该方法的不足:该方法的不足: 测量方法粗略,误差较大;测量方法粗略,误差较大; 石块下落的初石块下落的初速度不为零,不是真正的自由落体运动;速度不为零,不是真正的自由落体运动; 石块下落有空气阻力,会造成一定的误差;石块下落有空气阻力,会造成一定的误差; 未考虑声音传播需要的时
10、间。未考虑声音传播需要的时间。 (3)h1 2gt 2 45 m。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 课内互动探究课内互动探究 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 在有空气的玻璃管中在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快;在抽掉金属片比羽毛下落得快;在抽掉 空气的玻璃管中空气的玻璃管中,金属片和羽毛的下落快慢相同金属片和羽毛的下落快慢相同。 (1)实验表明:只受重力作用时实验表明:只受重力作用时,物体下落快慢有什么规物体下落快慢有什么规 律律? (2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落
11、体运 动动? 提示:提示:(1)相同;相同;(2)初速度为零初速度为零,忽略空气阻力忽略空气阻力。 一一 自由落体运动自由落体运动 情境导入情境导入 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1物体做自由落体运动的条件物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零;初速度为零; (2)除重力之外不受其他力的作用除重力之外不受其他力的作用。 要点提炼要点提炼 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2自由落体运动是一种理想化模型自由落体运动是一种理想化模型 (1)这种模型忽略了次要因素这种模型忽略了次要因素空气阻力空气阻力,突出了主要因素突出了主要因素重
12、力重力。 (在地球上在地球上,物体下落时由于受空气阻力的作用物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动并不做自由落体运动。) (2)当空气阻力远小于重力时当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落可看作自由落物体由静止开始的下落可看作自由落 体运动体运动。如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动,空气中羽毛空气中羽毛 的下落不能看作自由落体运动的下落不能看作自由落体运动。 3自由落体运动的特点自由落体运动的特点 自由落体运动是初速度自由落体运动是初速度v00,加速度加速度ag的匀加速直线运动的匀加速直线运动,它只它只 是匀变速直线运动的特例
13、是匀变速直线运动的特例。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 物体在其他星球上也可以做自由落体运动物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但下落的加速度与在地但下落的加速度与在地 球表面下落的加速度不同球表面下落的加速度不同。 特别提醒特别提醒 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 关于自由落体运动关于自由落体运动,下列说法正确的下列说法正确的 是是( ) A质量大的物体自由下落时的加速度大质量大的物体自由下落时的加速度大 B雨滴下落的过程是自由落体运动雨滴下落的过程是自由落体运动 C在自由落体运动过程中在自由落体运动过程中,不同质量的物体运
14、动规律相同不同质量的物体运动规律相同 D从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动 思路引导:思路引导:根据自由落体运动的条件判断根据自由落体运动的条件判断。 典例剖析典例剖析 典题典题 1 C 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析:解析:自由下落的物体的加速度相同都是重力加速度自由下落的物体的加速度相同都是重力加速度g;雨滴下落的;雨滴下落的 空气阻力不能忽略;从水平飞行着的飞机上释放的物体不是从静止开始空气阻力不能忽略;从水平飞行着的飞机上释放的物体不是从静止开始 下落即初速度不为零下落即初速度不为零。故选故
15、选C。 思维升华:思维升华:物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动物体在真空中下落的运动不一定是自由落体运动,因为因为 初速度不一定为零初速度不一定为零。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1踢毽子是我国民间的一项体育游戏踢毽子是我国民间的一项体育游戏,被人们誉为被人们誉为“生命的蝴生命的蝴 蝶蝶”。近年来近年来,踢毽子成为全民健身活动之一踢毽子成为全民健身活动之一。毽子由羽毛和铜钱组毽子由羽毛和铜钱组 成成,在下落时总是铜钱在下羽毛在上在下落时总是铜钱在下羽毛在上,如图所示如图所示,对此分析正确的是对此分析正确的是 ( ) 对点训练对点训练 C A铜钱重铜钱
16、重,所以总是铜钱在下羽毛在上所以总是铜钱在下羽毛在上 B如果没有空气阻力如果没有空气阻力,也总是出现铜钱在也总是出现铜钱在 下羽毛在上的现象下羽毛在上的现象 C因为空气阻力的存在因为空气阻力的存在,所以总是铜钱在所以总是铜钱在 下羽毛在上下羽毛在上 D毽子的自由下落是自由落体运动毽子的自由下落是自由落体运动 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析:解析:羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多,对运动的影响很对运动的影响很 大大,而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况,故羽毛要受铜钱较大的拖动故羽毛要受铜钱
17、较大的拖动 作用作用,即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动,所以毽子下落时总是铜钱在所以毽子下落时总是铜钱在 下面拉着羽毛下面拉着羽毛。铜钱重不是根本原因铜钱重不是根本原因,A错误错误,C正确;如没有空气阻正确;如没有空气阻 力力,铜钱和羽毛的相对位置是随机的铜钱和羽毛的相对位置是随机的,B错误;可见空气阻力不能忽略错误;可见空气阻力不能忽略, 毽子不是自由落体运动毽子不是自由落体运动,D错误错误。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 小球自由下落时的频闪照片如图所示小球自由下落时的频闪照片如图所示,频闪仪每隔频闪仪每隔 0.04 s闪光一次
18、闪光一次。如何根据下图的频闪照片求出重物的重如何根据下图的频闪照片求出重物的重 力加速度力加速度? 二二 自由落体加速度自由落体加速度 情境导入情境导入 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 提示:提示:可用下列两种方法求出重力加速度:可用下列两种方法求出重力加速度: (1)由由vn xnxn 1 2T 求出各点的瞬时速度,作出求出各点的瞬时速度,作出vt图像,图像,vt图像图像 是一条过原点的倾斜直线,斜率表示加速度。是一条过原点的倾斜直线,斜率表示加速度。 (2)由位移差公式由位移差公式xaT2计算加速度。计算加速度。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理
19、必修 第一册 RJ 一一、对自由落体加速度的理解对自由落体加速度的理解 1产生原因:产生原因:地球上的物体受到地球的吸引力而产生的地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。 2大小:大小:与在地球上的纬度以及距地面的高度有关与在地球上的纬度以及距地面的高度有关。 要点提炼要点提炼 与纬度的与纬度的 关系关系 在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,即在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,即 赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但 差别很小差别很小 与高度的与高度的 关系关系 在地面上的同一地点,重力加速度随高度的增加而减在地面上的同一
20、地点,重力加速度随高度的增加而减 小。但在一定的高度内,可认为重力加速度的大小不小。但在一定的高度内,可认为重力加速度的大小不 变,通常情况下取变,通常情况下取g9.8 m/s2或或 g10 m/s2。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 3方向方向 方向竖直向下方向竖直向下,不是垂直向下不是垂直向下,也不是指向地球球心也不是指向地球球心。 由于地球是球体由于地球是球体,各处重力加速度的方向并不相同各处重力加速度的方向并不相同。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 二二、自由落体加速度的测量自由落体加速度的测量 1利用打点计时器测重力加速
21、度利用打点计时器测重力加速度 (1)按图示连接好线路按图示连接好线路,并用手托重物将纸带拉到并用手托重物将纸带拉到 最上端最上端。 (2)安装打点计时器时要使两限位孔在同一竖直线安装打点计时器时要使两限位孔在同一竖直线 上上,以减小摩擦阻力以减小摩擦阻力。 (3)应选用质量和密度较大的重物应选用质量和密度较大的重物。增大重力可使增大重力可使 阻力的影响相对减小;增大密度可以减小体积阻力的影响相对减小;增大密度可以减小体积,可使可使 空气阻力减小空气阻力减小。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ (4)先接通电路再放开纸带先接通电路再放开纸带。打完一条纸带后立刻断开电
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