高中物理沪科技版（2020）必修第一册第二章 匀变速直线运动第二节 自由落体运动的规律精品课件ppt

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伽利略发现自由落体运动是由静止开始的、速度随时间均匀增加的变速直线运动。可是，速度与时间的关系是通过观测下落的高度与时间的关系间接证实的；落体运动的结论是从斜面实验中“外推”出来的。我们能否通过实验直接研究自由落体运动并探索其运动规律呢？
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
重物拖着纸带竖直下落时，如果阻力比重物的重力小得多，可近似认为重物仅在重力作用下运动。
（1）将计时器竖直固定在铁架台上
（2）竖直提起纸带，使重物靠近计时器下端
（3）先打开打点计时器，再松开纸带
（4）关闭电源，取下纸带
（5）更换重物，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带处理
（1）用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离.
(3)根据v－t图像的斜率求加速度，即加速度等于9.81m/s2，或根据Δx=xN－xN-1＝aT2，求得Δx近似一个常量，解得加速度等于9.81m/s2。
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动。
在地球的不同地方，自由落体加速度的大小都是9.8 m/s2吗？人们又是如何知道某地的自由落体加速度的大小的呢？你有测量方法吗？
在物理学中，把自由落体运动的加速度称为重力加速度（gravitatinal acceleratin），并用字母 g 来表示，方向竖直向下。物体做自由落体运动时，其速度 v 与时间 t 的关系为v = gt在地球上不同的地点测量发现，重力加速度 g 的大小会随纬度改变。地球上部分地点的重力加速度的大小。通常把重力加速度的大小取为 9.8 m/s2。
物体由静止开始下落的 v-t 图像
地球表面不同地点，g值有所不同。纬度越高，g值越大。g极地>g赤道同一地点不同高度，g值有所不同。高度越高，g值越小。g低>g高
物体做自由落体运动时，其速度 v 与时间 t 的关系为 v = gt
自由落体运动的位移与时间规律
做匀速直线运动物体的 v-t 图像
匀速直线运动的特点是在任意相等的时间间隔 Δt 内，物体的位移相等，图中小矩形的面积表示物体在 Δt 时间内的位移，即Δx1 = v1Δt = Δx2
自由落体运动的 v-t 图像，图中直线与时间轴所包围的“面积”就是自由落体运动经过时间 t 的位移大小
v-t 图像与时间轴所包围的“面积”表示位移
小球自由下落的频闪照片
通过上述自主活动，可得物体做自由落体运动的下落高度 h（即位移大小）与下落时间 t 的定量关系为将上式与 v = gt 联立，消去时间 t，推得自由落体运动的速度 v与下落高度 h 之间的关系为
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
例1 将甲乙两物体从同一高度由静止释放，已知甲物体的重力是乙的3倍，空气阻力忽略不计，则(　 )　　　 　　　A、甲一定先落地　B、乙一定先落地C、甲、乙同时落地　　D、乙可能先落地
例2在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时静止下落，下列说法正确的是（ ）A、重的石块先落地B 、轻的木块先着地C 、在着地前的任一时刻，二者具有相同的的速度，相同的位移D、 两者在下落这段时间内的平均速度相等
解析：在没有空气阻力的情况下，石块和木块下落快慢相同，所以AB错，选项C正确，根据平均速度的定义又可知D也正确
例3在探究自由落体运动的规律实验中，将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上： 。
A. 拉住纸带，将重锤移至靠近打点计时器处，先接通电源，后放开纸带，让重物带动纸带自由下落；B. 将打点计时器坚直固定在铁架台上，并接好电路；C. 用夹子将纸带固定在重锤上，并将纸带穿过打点计时器的限位孔；D. 断开电源，取下纸带E. 换上新的纸带，再重复做三次
例4.关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　)A．质量大的物体自由下落时的加速度大B．从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动思路探究　自由落体运动是一种理想化模型，实际问题中当阻力相对于重力可以忽略时，才可以把物体由静止下落的运动看成自由落体运动。