自由落体运动频闪照相动画
自由落体运动 课件
第二章 5、6
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④从而得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直 线运动。
第二章 5、6
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伽利略对自由落体的研究，是科学实验和逻辑思维的完美 结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过 程的分析，下列说法正确的是( )
第二章 5、6
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第二章 5、6
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解法一：利用基本规律求解。 设屋檐离地面高为 h，滴水间隔为 T，由 h＝12gt2 得第 2 滴水的位移 h2＝12g(3T)2① 第 3 滴水的位移 h3＝12g(2T)2② 由题意知：h2－h3＝1m 由①②③解得：T＝0.2s，h＝3.2m。
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3．由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运 动，伽利略采用了间接验证的方法：
①运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动 符合x∝t2。
②运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合 x∝t2，是匀变速直线运动。
③伽利略将上述结果合理外推到将斜面倾角增大到90°的 情况，成为自由落体。
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自由落体运动规律的应用 屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴
下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的 窗子的上、下沿，如图所示，问：
(1)此屋檐离地面多高？ (2)滴水的时间间隔是多少？
第二章 5、6
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自由落体运动ppt课件
第5节 自由落体运动
作者编号：43999
新知导入
一个人捏住尺子的上端，另一个人手指在直尺的下端零刻度处等
待。前者释放，后者捏住。直尺下落的时间就是你的反应时间。
作者编号：43999
学习目标
1.知道通过实验建构自由落体运动模型的过程，知道自
由落体的条件。
2.知道自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
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新知学习
5.自由落体运动的规律
自由落体运动
匀变速直线运动
速度公式
= 0 +
=
位移公式
1 2
= 0 +
2
1 2
ℎ =
2
位移速度公式
平均速度公式
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2 − 0 2 = 2
0 +
=
2
a g
2 = 2ℎ
只有重力作用、在同一高度下落的轻重不同的物体下落快慢相同。
作者编号：43999
新知学习
3.自由落体运动
(1)定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动。
(2)特点：只受重力、v0=0
(3)当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，从静止
开始下落的物体可视为自由落体运动。
作者编号：43999
新知学习
作者编号：43999
新知学习
1.逻辑推理
伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后
通过实验证明重物与轻物下落得同样快。
v2=4
v1=8
作者编号：43999
重物被轻
物拖累
重物轻物
绑一起
4<v12<8
用仿“频闪”照片测重力加速度
用仿“频闪”照片测重力加速度作者：陈柯名来源：《发明与创新·中学生》2018年第12期在人教版高一物理教材必修一的“做一做”栏目中，设置了使用数码相机制作仿“频闪”照片以研究自由落体运动的实验。
如何利用数码相机和电脑制作仿“频闪”照片？如何利用数码相机测量小球运动的加速度？我进行了探究。
一、实验设计1.在明亮的场景中，使用手机、平板电脑或数码相机拍摄小球的运动状态，导入电脑并分析。
依照教材中的提示，为减少空气阻力的影响，小球的密度不能过小。
经查阅，常见的手机摄像头分辨率为1 280×720，帧速率为30fps。
本实验使用QUICKTIME软件拆分视频。
2.將视频拆分成数张图片后，隔几张取一张，由于图片大小不变，只是从每张照片中截取小球的位置，所以我用Adobe Photoshop合成“伪”频闪照片。
二、实验中存在的问题1.根据教材中的描述，在1s内拍摄十几帧至几十帧照片时即可研究，但实际使用手机或数码相机拍摄时，小球虚影现象严重，难以准确测量。
2.手持手机或数码相机拍摄时，由于分辨率较低，画面整体较模糊，难以准确测量。
3.直尺不易固定在竖直位置，小球与直尺位置有偏差。
4.释放小球时，无法保证小球在竖直位置下落。
5.小球的体积太大或太小都会造成小球影像模糊，无法准确找到其位置。
6.由于摄像头分辨率过低，实际照片中1mm的刻度较模糊。
三、实验改进在原有的实验方案基础上，我进行了如下改进。
1.使用分辨率为720×1 280的数码相机，帧速率调整为120fps。
2.将手机固定在支架上，利用重垂线将直尺竖直粘贴在墙壁上。
选择直径为1cm的带孔铁球，用细线连接小球，用火烧断后让小球在竖直方向下落。
3.将直尺贴于屏幕，将图片中的1cm缩放至实际中的1cm，进行读数。
四、制作仿“频闪”照片1.将视频导入电脑，利用QUICKTIME软件拆分视频，选择其中可以利用的10张图片裁剪粘贴，如图1所示。
自由落体运动ppt-(有动画)
检验猜想
用给出的自由落体运动 的频闪照相图片( 频闪时
间间隔为1/20 s )
根据频闪照片 记录的各时刻 小球位置，可 直接判定轨迹
为直线
根据小球在不同 时间里下落的位 移的规律可判定 是否是匀变速直
线运动
解：设井口到水面的深度为h
h=gt2/2 =20m
思考:我们计算的结果比实际深度是偏大偏小?
偏大
【例2】:在汶川大地震中，一架直升飞 机在灾区某地上空做定点空投救灾物资， 已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚 着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。
（g=10m/s2) 求: (1)直升飞机距离地面的高度？
【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后 一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 )
分析：石子的下落可以近似看作自由落体
运动，因此可以用自由落体运动的规律来求 解本问题
h 1 gt 2 2
解题思路?
v
2-
v
2 0
=2ax
V-t图象
【例4】:从某一高塔自由落下一石子，落地前最后 一秒下落的高度为塔高的7/16，求塔高? （g = 10m/s2 )
A．3H/4
B．H/2
C．H/4 D．H/8
[答案] A
例2 从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球， 取g＝10 m/s2，求：
(1)小球经过多少时间落到地面． (2)从开始落下的时刻起，小球在第1 s内的位移和最后1 s内的位移． (3)小球落下一半时间的位移．
答案 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m
解法二：设石子落地前最后一秒的
初速度为V， 则落体瞬间的速度为V+gt
自由落体运动课件ppt
测高度
h
1 2
gt 2
比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.
练习：p45-4
测反应 时间
h
1 2
到做 出反应所需的时间叫反应时间
[课后小实验]测定自己的反应时间。取木尺一把，
让一位同学用两个手指捏住木尺顶端，另一同学拳起 一只手的手指，在木尺下部，作握住木尺的准备，但 手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放手 时，另一同学立即握住木尺，测出木尺降落的高度h， 根据自由落体运动的知识，就可以算出反应时间。
(3)g随纬度的增加而增大，随高度的增加而减小； (4) 重力加速度g的方向总是竖直向下的。
⑴自由落体运动是 v。=0，a=g的匀变速直线运动
v gt
H
1 2
gt 2
⑵自由落体运动的v-t图像
v2 2gh
规律
v
v 2
gt 2
vt
2
vx
2
v 2
x gt 2
g tan
作业：p45页1、2、3、5
h 1 gt 2 2
t 2h g
测速度 例题：从六层楼上自由落下一个果壳，已知每 层楼高3米， 求果壳落到地面的速度？若一辆 汽车的速度为60km/h，则果壳和汽车的速度 那个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？
解：六层楼距地面实际高度应该为： h=5×3m=15
根m据自由落体运动规律 v2 2gh
⑵只受重力（若受到空气阻力，当f空 «G的情况，当作
自由落体运动）所以自由落体运动是一种理想运动。
研究自由落体运动规律
问题：对于自由落体运动，我们 有哪些方法来获得（测量到）它 的运动信息？
方法一：利用打点计时器纸带法。 方法二：频闪照相法 。
自由落体运动-经典教学教辅文档
一、自在落体运动1．定义：物体只在重力作用下从静止开始着落的运动．2．特点(1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动．(2)受力特点：只受重力作用．(3)物体着落可看作自在落体运动的条件：在实践中物体着落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自在落体运动，只需当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的着落才可当作自在落体运动来处理．二、自在落体的加速度1．定义：在同一地点，一切物体自鄙人落的加速度都相反．这个加速度叫自在落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示．2．方向：竖直向下．3．大小(1)在地球上的同一地点：一切物体自鄙人落的加速度都相反．(2)在地球上不同的地点，g的大小通常为B(A.相反B．不同)的，g值随纬度的增大而逐渐增大．(3)普通取值：g＝9.8_m/s2或g＝10_m/s2.三、伽利略对自在落体运动的研讨1．成绩发现亚里士多德观点：重物着落得快，轻物着落得慢．矛盾：把重物和轻物捆在一同着落，会得出两种矛盾的结论．伽利略观点：重物与轻物着落得一样快．2．猜想与假说伽利略猜想落体运动该当是一种最简单的变速运动，并指出这类运动的速度该当是均匀变化的假说．3．理想斜面实验(1)如果速度随工夫的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的工夫t的平方成反比，即x∝t 2.(2)让小球从斜面上的不同地位由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的工夫t.(3)斜面倾角必然时，判断x∝t 2能否成立．(4)改变小球的质量，判断x∝t 2能否成立．(5)将斜面倾角外推到θ＝90°情况——小球自鄙人落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了自在落体运动的规律．4．伽利略研讨自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研讨过程的基本要素：对景象的普通观察→提出假设→运用逻辑得出推论→经过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推行．1．考虑判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在空气中自在释放的物体做自在落体运动．(×)(2)物体在真空中必然做自在落体运动．(×)(3)自在释放的物体只在重力作用下必然做自在落体运动．(√)(4)在同一地点，轻重不同的物体自在落体加速度一样大．(√)(5)自在落体加速度的方向垂直于地面向下．(×)2．(多选)在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时从静止开始着落，以下说法中正确的是( )A．重的石块先着地B．轻的木块先着地C．在着地前的任一时辰，二者具有相反的速度和位移D．二者鄙人落这段工夫内的平均速度相等CD [在忽略空气阻力的情况下，只在重力作用下由静止释放的物体的运动可以看作自在落体运动，快慢程度与质量无关，运动情况是一样的，同时落地，初、末地位相反，位移相反，A、B错，C对；由平均速度的定义可知，D对．]3．以下哪位科学家首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展( )A．亚里士多德B．伽利略C．牛顿D．爱因斯坦B [在物理学发展史上，伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，有力地推进了人类科学的发展．]自在落体运动及其加速度(1)自在落体运动的条件：①运动条件：初速度为零．②受力条件：除重力外不受其他力的作用．(2)自在落体运动是一种理想化模型．①这类模型忽略了次要要素——空气阻力，突出了次要要素——重力．实践中，物体着落时由于受空气阻力的作用，并不做自在落体运动．②当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的着落可看作自在落体运动．如在空气中石块的自鄙人落可看作自在落体运动，空气中羽毛的着落不能看作自在落体运动．(3)自在落体运动的图象：自在落体运动的vt图象(如图所示)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.2．对自在落体加速度的理解(1)产生缘由：由于地球上的物体遭到地球的吸引而产生的．(2)方向特点：竖直向下，但不必然垂直地面向下，也不必然指向地心．(3)大小变化：自在落体加速度的大小与地球上的地位及距地面的高度有关．①在地球表面上，重力加速度随纬度的添加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小．②在地面上的同一地方，随高度的添加，重力加速度减小．③在普通的高度内(即高度h与地球半径比拟可忽略时)，可认为重力加速度的大小不变．【例1】关于重力加速度的说法，正确的是( )A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，阐明二者运动的加速度相反，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g值都相反C．济南的重力加速度为9.8 m/s2，阐明在济南做着落运动的物体，每经过1 s速度添加9.8 m/sD．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相反A [在比萨斜塔释放的金属球，遭到的空气阻力远小于球的重力，可以认为金属球做自在落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，所以二者的加速度相反，A正确；地球上各处的重力加速度的大小普通不同，方向也不同，故B、D错误；在济南着落的物体不必然做自在落体运动，其加速度也不必然等于重力加速度，故C错误．]对自在落体运动认识的两点提示(1)物体在真空中着落的运动不必然是自在落体运动，由于初速度不必然为零．(2)物体在其他星球上也能够做自在落体运动，但同一物体在不同的星球上所受重力普通不同，所以物体着落时的加速度普通不同．[跟进训练]1．(多选)关于自在落体运动的加速度g，以下说法正确的是( )A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C．g值在赤道处大于在南北两极处D．g值在地面任何地方都一样AB [做自在落体运动的加速度为g，不管轻重如何，在同一地点，g值相等，故A正确．随着纬度的降低，重力加速度增大，则北京地面的g值比上海地面的g值略大，赤道处的重力加速度小于两极处重力加速度，故B正确，C、D错误．故选A、B.]自在落体运动的规律下方对匀变速直线运动的相关公式和自在落体运动的相关公式进行对比．匀变速直线运动自在落体运动平均速度v＝v0＋v2＝v t2v＝v2＝v t2速度v＝v0＋at v＝gt位移x＝v0t＋12at2h＝12gt2速度—位移公式v2－v20＝2ax v2＝2gh留意：自在落体运动的运动工夫由着落的高度决定．自在落体运动中着落的位移与离地高度是两个不同的概念，运算取值时要留意区分．2．v-t图象：自在落体运动的v-t图象是一条过原点的倾斜直线，斜率表示重力加速度g.【例2】从离地面80 m的空中自在落下一个小球，g取10 m/s2，求：(1)经过多长工夫落到地面；(2)自开始着落时计时，在第1 s内和最初1 s内的位移；(3)着落工夫为总工夫的一半时的位移．思绪点拨：①小球做自在落体运动的高度为80 m.②小球在最初1 s内的位移是着落的总位移与前(t－1) s内的位移之差．[解析](1)由h＝12gt2得，着落总工夫为t＝2hg＝2×8010s＝4 s.(2)小球第1 s内的位移为h1＝12gt21＝12×10×12 m＝5 m小球前3 s内的位移为h3＝12gt23＝12×10×32 m＝45 m小球从第3 s末到第4 s末的位移，即最初1 s内的位移为h4＝h－h3＝80 m－45 m＝35 m.(3)小球着落工夫的一半t′＝t2＝2 s这段工夫内的位移为h′＝12gt′2＝12×10×22 m＝20 m.[答案](1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m自在落体运动的处理技巧(1)自在落体运动是匀变速直线运动的特例，分析匀变速直线运动的各种方法对于自在落体运动仍然适用．(2)自在落体运动的两头一段过程的分析方法．①自在落体运动法：从物体着落时开始研讨，如求物体着落后第4 s 内的位移，可以用自在落体前4 s 的位移与前3 s 的位移的差求得．②匀加速直线运动法：如求物体着落后第4 s 内的位移，可以先根据v 0＝gt 1求出第4 s 内的初速度，再利用h ＝v 0t 2＋12gt 22求出相应的位移．③灵活选用匀变速直线运动的基本公式及其推论，可收到事半功倍的效果．[跟进训练]2．研讨发现，物体在火星上的落体规律与在地球上类似，若在火星表面上，做自在落体运动的物体在开始1.0 s 内着落x 1＝4.0 m ．求：(1)火星表面的重力加速度g 火是多大？(2)该物体从某高处由静止开始落下，第5 s 末时(未落到火星表面)的速度是多大？[解析] (1)由x 1＝12g 火t 21可得： g 火＝2x 1t 21＝2×4.01.02 m/s 2＝8.0 m/s 2.(2)由v＝g火t可得物体由静止着落5 s时的速度v＝8×5 m/s ＝40 m/s.[答案](1)8.0 m/s2(2)40 m/s重力加速度的三种测量方法1．打点计时器法(1)按如图所示连接好实验安装，让重锤做自在落体运动，与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹．(2)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用h n－h n－1＝gT 2求出重力加速度的大小．2．频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的工夫拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自在落体运动的物体在各个时辰的地位(如图所示)．(2)根据匀变速运动的推论Δh＝gT2可求出重力加速度g＝Δh T 2.也能够根据v t 2＝v ＝x t ，求出物体在某两个时辰的速度，由g ＝v －v 0t，可求出重力加速度g . 3．滴水法如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调理水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调理到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始着落，并且能依次持续下去．用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h ，再测出每滴水着落的工夫T ，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，以后每落下一滴水依次数1、2、3…，当数到n 时按下停表中止计时，读出停表示数t ，则每一滴水着落的工夫为T ＝t n ，由h ＝12gT 2得g ＝2h T 2＝2n 2h t2. 由于h ＝12gT 2，则h ∝T 2.因而先画出h T 2图象，利用图线的斜率来求重力加速度更精确．【例3】 用滴水法可以测定重力加速度的值．方法：在自来水龙头下方固定一块挡板A ，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调理水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声响的同时，下一滴水刚好开始着落．首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用停表计时，计时方法：当听到某一滴水滴在挡板上的声响的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，不断数到“n”时，按下停表按钮中止计时，读出停表的示数为t.(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达式：_______________.(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的工夫，即水滴在空中运动的工夫)，请在图所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g＝________m/s2.(保留2位有效数字)次数高度h/cm空中运动工夫t′/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32思绪点拨：①滴水的周期与记录的水滴声次数n 的关系：t ′＝t n －1. ②水滴着落高度h 与水滴着落工夫t ′的关系：h ＝12gt ′2. [解析] (1)滴水的周期就是水滴着落的工夫，所以t ′＝t n －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2n －12h t 2.(2)描点如图所示，求出斜率k ＝ht ′2＝12g ，解得g ＝9.8 m/s 2.[答案] (1)g ＝2n －12h t 2 (2)图见解析 9.8根据实验求重力加速度的四种方法(1)利用相邻的、相等的工夫间隔的位移差相等，且为必然值，即Δh ＝gT 2，则g ＝Δh T2. (2)可由位移公式h ＝12gt 2求得．利用刻度尺量出从初始地位到某点的位移，若已知发生这段位移的工夫，则g ＝2h t 2，可以找多个点，多次求g 值，再求平均值．(3)可利用速度公式v ＝gt 求得．利用平均速度求某一点的瞬时速度，并已知自鄙人落的物体经过该点的工夫，则由g＝vt解得，当然也可找多个点，多次求瞬时速度及g值，再求平均值．(4)利用多次求得的瞬时速度，画出vt图象，根据图线的斜率求得g.[跟进训练]3．某同学运用打点计时器测量当地的重力加速度．(1)请完成以下次要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(选填“靠近”或“阔别”)计时器下端；________________，________________，使重物自鄙人落；关闭电源，取出纸带；换新纸带反复实验．(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应拔取________(选填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，次要缘由是空气阻力和___________________________________________________．解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自鄙人落．(2)由于重物着落过程做匀加速运动，因而打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，次要缘由是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．[答案](1)靠近先接通电源再释放纸带(2)(b) 纸带与打点计时器间的摩擦伽利略对自在落体运动的研讨1.伽利略对自在落体运动的研讨(1)过程：成绩―→猜想―→数学推理―→实验验证―→合理外推―→得出结论(2)思想方法：实验和逻辑推理相结合．2．伽利略的研讨方法(1)运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体着落快、轻的物体着落慢的论断．(2)提出自在落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运动的假说．【例4】(多选)如图所示，大致地表示了伽利略探求自在落体运动的实验和思想过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是( )A．其中甲图是实验景象，丁图是经过合理的外推得出的结论B．其中丁图是实验景象，甲图是经过合理的外推得出的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验景象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验景象更明显思绪点拨：①理解伽利略设计“冲淡”重力的斜面实验的缘由．②明确斜面实验的过程及结论是如何获得的．AC [伽利略探求自在落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以“冲淡”重力的作用，使实验景象更明显，然后合理外推到斜面竖直的形状，故正确选项为A、C.][跟进训练]4．在学习物理知识的同时，还该当非常留意学习物理学研讨成绩的思想和方法，从必然意义上说，后一点乃至更重要．伟大的物理学家伽利略的研讨方法对于后来的科学研讨具有严重的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探求物体着落规律的过程，判定以下哪个过程是伽利略的探求过程( ) A．猜想—成绩—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．成绩—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．成绩—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—成绩—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C [伽利略探求物体着落规律的过程：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一同着落得出矛盾的结论；猜想——落体的运动是最简单的运动，速度与工夫成反比；数学推理——如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研讨，得出光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2推行到落体运动．从探求的过程看，C项正确．]1．[物理观念]自在落体运动、重力加速度．2．[科学思想]自在落体运动的规律及运用．3．[科学探求]重力加速度的测定．4．[科学方法]伽利略对自在落体运动的研讨．1．(多选)一个铁钉和一团棉花同时从同一高处着落，总是铁钉先落地，这是由于( )A．铁钉比棉花团重B．棉花团遭到的空气阻力不能忽略C．棉花团的加速度比重力加速度小D．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大BC [铁钉遭到的空气阻力与其重力比拟较小，可以忽略，而棉花遭到的空气阻力与其重力比拟较大，不能忽略，所以铁钉的着落加速度较大，而它们的重力加速度是相反的，故只需B、C正确．] 2．如图是某研讨者在地面上拍摄的小球做自在落体运动的频闪照片．假设在月球上运用相反的装备，并保持频闪光源闪光的工夫间隔不变，拍摄小球在月球表面做自在落体运动的频闪照片，可能是图中的( )C [由h＝12gt2知g越小，相反的频闪工夫内h越小，C正确．]3．一个小石块从空中a点开始做自在落体运动，前后经过b 点和c点．已知石块经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v，则ab段与bc段的位移之比为( )A．1∶3B．1∶5C．1∶8 D．1∶9C [ab段的位移为x ab＝v22g，bc段的位移为x bc＝3v2－v22g＝8v22g，所以x ab∶x bc＝1∶8，选项C正确．]4．如图所示为甲同学制造的反应工夫测量尺，用来测量其他同学的反应工夫，乙同学先把手放在直尺0 cm的地位做捏住直尺的预备，但手不能碰直尺，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住着落的直尺，已知乙同学捏住10 cm的地位，反应工夫为0.14 s，若丙同学进行一样的实验，捏住了20 cm的地位，则丙同学的反应工夫为( )。
自由落体运动 课件
前2 s内物体做自由落体运动，这段时间内的位移x1和末
速度v1分别为： x1＝12gt21＝12×10 m/s2×(2 s)2＝20 m v1＝gt1＝10 m/s2×2 s＝20 m/s
以后做匀速直线运动，由x＝vt知，所用时间为：
t2＝vx21＝12400 s＝7 s
所用总时间t＝t1＋t2＝2 s＋7 s＝9 s.
(2)x－t图象：因为x＝gt2，所以是一条抛物线，斜率表 示该时刻的速度，如图10－2所示．
图10－2 4．加速度 (1)在同一地点，所有做自由落体运动的物体的加速度相 同，均为g. (2)任意时间内速度变化量Δv＝gt，方向竖直向下．
二隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相
3．伽利略对自由落体运动的研究给我们的启示 (1)要善于观察，勤于思考，勇于发现问题和提出问题． (2)要合理地进行猜想与假设． (3)要科学地制定实验计划．
一、自由落体运动规律的应用 例1 从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球， 取g＝10 m/s2，求： (1)小球经过多少时间落到地面． (2)从开始落下的时刻起，小球在第1 s内的位移和最后1 s内的位移． (3)小球落下一半时间的位移． 解析 由h＝500 m和运动时间，根据位移公式可直接算出 落地时间、第1 s内位移和落下一半时间的位移．最后1 s内的 位移是下落总位移和前(n－1) s下落位移之差．
石块运动到离抛出点15 m处可能在抛出点上方，也可在 抛出点下方，抛出后能上升的最大高度H＝＝20 m＞15 m， 如图所示，离抛出点15 m处的位置有三个，所经历的时间必 定有三个．石块上升到最大高度所用的时间为：t＝＝2 s.
2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”；2 s时石块到 达最高点，速度为零，随后石块开始做自由落体运动，会第 二次经过“离抛出点15 m处”；当石块落到抛出点下方时， 会第三次经过“离抛出点15 m处”．
新人教版物理必修一：第2章(第5课时)《自由落体运动》课件
第五课时 自由落体运动
探究一 对自由落体运动的进一步理解
1．自由落体运动是一种理想化模型 物体在空气中下落时由于要受空气阻力的作用，并 不做自由落体运动．只有当空气阻力远小于重力时， 可以认为物体只受重力作用．物体由静止下落才可 被看做自由落体运动．在空气中自由下落的石块在 短时间内可被看做自由落体运动．在空气中羽毛的 下落不能被看做自由落体运动．
解析：(1)由 h＝12gt2 可得 t＝ 2gh＝ (2)根据题意有 h1＝h－12g(t－1)2 解得 h1＝35 m. (3)由 v2＝2g·h2
2×80 10
s＝4
s.
得 v＝ gh＝ 10×80 m/s≈28.28 m/s.
答案：(1)4 s (2)35 m (3)28.28 m/s
探究三 利用自由落体运动测重力加速度
A．水龙头距人耳的距离至少为 34 m B．水龙头距盘子的距离至少为 34 m C．重力加速度的计算式为2nt22h D．重力加速度的计算式为2（n－t2 1）2h
解析：从自由落体运动位移公式出发进行分析．只要相邻 两滴水滴下的时间间隔超过 0.1 s，人耳就能区分出两滴水的击 盘声，而与水龙头距人耳的距离无关(只要人耳能够听到声
(2)探究过 程：其中 一条纸带 的点迹及 数据如图 所 示．(图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的 第一点，点A、B、C、D…依次表示点O以后连续的 各点．已知打点计时器每隔T＝0.02 s打一个点．)
①小组成员量出 DF 间的距离为 3.60 cm，计算出打点计 时器打下点 E 时的速度 vE＝________m/s.
(2)自由落体运动的时间为 t1＝vg1＝6 s
打开伞后运动的时间为 t2＝v2－a v1＝3.85 s 离开飞机后运动的时间为 t＝t1＋t2＝9.85 s. 答案：(1)305 m (2)9.85 s
专题-自由落体的频闪照片问题
10、解 。
，
。
将数据代入，解得h=4.25(m).
L＝h－h′＝0.8－0.2＝0.6(m)
A L
B h=0.8m h′
C
例4.我们在电影或电视中经常可看到这样的惊险场面：一辆汽车从山顶直跌入山谷，为了拍 摄重为15000N的汽车从山崖上坠落的情景，电影导演通常用一辆模型汽车代替实际汽车， 设模型汽车与实际汽车的大小比例为1/25，那么山崖也必须用1/25的比例来代替真实的山 崖。设电影1min放映的胶片张数是一定的，为了能把模型汽车坠落的情景放映得恰似拍摄 实景一样，以达到以假乱真的视觉效果。问：在实际拍摄的过程中，电影摄影机第1s拍摄的 胶片数应为实景拍摄的胶片数的几倍？
A L
B h=0.8m h′
C
解析：静止的木棒A端到C点的距离是h＝0.8m，
剪断绳后木棒做自由落体运动，
由位移公式得A端运动到C点的时间为tA,
因为 h＝1/2 gtA2，所以tA＝
s=0.4s
B端由开始下落到通过C点的时间为：
tB＝tA－0.2s=0.2s 则木棒B点到C点的距离为：
h′＝1/2 gtB2＝1/2 ×10×0.22＝0.2(m) 木棒的长度L是A、B端到C点的高度之差：
例3. 用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动。在悬点A端正下方有一点C距 A端0.8m。若把绳轻轻剪断，用一架频闪相机拍到两张相邻照片中A点和B点恰好到达C点， 已知频闪相机拍照频率为5Hz，重力加速度g=10m/s2。求：AB的长度。
解题思路：画出示意图→找出图中的位移关系 →列出时间和位移关系方程求解
S2-S1=(1/2)gt22-(1/2)gt12=0.02 ① t2-t1=1/1000 ② 解方程组可得S1≈20m
FLASH动画在《自由落体运动》教学中的妙用
ＦＬＡＳＨ动画在《自由落体运动》教学中的妙用作者：毛海玲来源：《科学大众·科学教育》2008年第05期摘要：“自由落体运动”是高中物理的重要内容，本节课我在实验的基础上，借助几个FLASH小动画，很好地解决了教学中的重难点，使教学内容生动、形象、直观，学生置身于寻找规律的情景之中，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色，学生充分参与，兴趣昂然，愉快地接受了知识。
关键词：FLASH动画；自由落体中图分类号：G633.67 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2008）05-143-02一、用FLASH动画模拟不同物体的下落实验，澄清错误认识学生对物体的坠落普遍存在重快轻慢的错误认识，为此，我设计了三个演示实验：（1）从同一高度同时释放一张等大的纸片与铁片，可以看到铁片比纸片下落快。
（2）两个同样的纸片，把其中的一张纸团成一个纸团，再让它们同时下落，可以看到纸团先落地。
（3）让纸片与轻纸团同时下落，结果它们几乎同时落地。
但这些小实验都在不到1秒的时间内完成，学生很难留下较深的印象。
接着我就用三个FLASH动画（如图一），生动形象地播放了三个小实验的模拟过程，使学生清楚地认识到：由于空气阻力的存在，造成情况很复杂。
二、用FLASH动画播放动漫，渗透物理方法教学古人说：“授人以鱼不如授人于渔”，在物理教学中，不仅要用科学知识去武装学生，而且要使他们在科学方法上得到锻炼，这不仅是《中学物理教学大纲》的要求，也是社会的要求。
自由落体运动是一种在真空中才能发生的运动，是一种理想运动。
但日常生活中许多物体的下落运动，当所受重力远远大于空气阻力时，都可以看成是自由落体运动。
这里实际上用了物理学中一种重要的研究方法——理想化方法。
即突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——自由落体。
这种方法在整个高中物理教学中也有着极为重要的意义，也是本节课的难点。
我用FLASH动画播放了一个简短的动漫。