5自由落体1

请一位同学用两个手指捏住 木尺顶端，（如右图所示） ，（如右图所示 木尺顶端，（如右图所示）你用 一只手在木尺下部做握住木尺的 准备， 准备，但手的任何部位都不要碰 到木尺。 到木尺。当看到那位同学放开手 时，你立即握住木尺。测出木尺 你立即握住木尺。 降落的高度h， 降落的高度 ，根据自由落体运动 的知，可以算出你的反应时间t。 的知，可以算出你的反应时间 。
例1：设15层大 ： 层大 楼高度为45m ， 楼高度为 如果从楼顶 楼顶释放 如果从楼顶释放 一个小球， 一个小球，请你 计算： 计算：从开始运 动到落地所需要 的时间是多少？ 的时间是多少？ (g=10m/s2)
日常活动中，有时需要反应灵敏，对战士、 日常活动中，有时需要反应灵敏，对战士、 司机、飞行员、运动员等尤其如此， 司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种 情况时，能及时采取相应行动，战胜对手， 情况时，能及时采取相应行动，战胜对手，或避 免危险。 免危险。人从发现情况到采取相应行动经过的时 间叫反应时间 反应时间。 间叫反应时间。
在真空中同时落地
美国宇航员大卫 美国宇航员大卫斯哥 特在月球上同时释放 了一个铁球和一根羽 毛, 他发现两者同时 落地
忽略次要因素， 忽略次要因素，抓 住主要因素的处理 方法是物理学上常 用的处理方法， 用的处理方法，称 之为理想化方法 之为理想化方法
提问：自由落体运动是什么性质的运动呢？ 提问：自由落体运动是什么性质的运动呢？
9.625
自由落体运动是 匀加速直线运动
地点
赤道 广州 武汉 上海 东京 北京
纬度
0° ° 23°06′ ° 30°33′ ° 31°12′ ° 35°43′ ° 39°56′ ° 40°40′ ° 55°45′ °
大 小
重力加速度(ms-2) 特 点
9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832 最
X1= 2.17 X2= 4.73 X3= 7.67 X4= 11
SⅠ= X2- X1= 2.17 SⅡ= X3- X2= 2.56 SⅢ= X4 -X3= 2.94 SⅣ=X5 -X4= 3.33
△SⅠ=S2-S1＝ 0.39 △SⅡ=S3-S2＝ 0.38 △SⅢ=S4-S3＝ 0.39
x a= 2 = T
原理：匀变速直线运动， 原理：匀变速直线运动，在连续并且相等 的时间间隔内位移的差是一个定值
x = x2 x1 = x3 x2 = = aT
2
实验: 实验: 用打点计时器测自由落体的加速度
实验装置 数据处理
纸带 打点计时器
夹子 重物
x1
x2
x3
x4
x5
2.17 2.56 2.94 3.33 3.73 cm cm cm cm cm
思维拓展
思考： 思考： 伽利略是怎样 伽利略是怎样 论证亚里士多德 亚里士多德的 论证亚里士多德的 观点是错误的？ 观点是错误的？
思维拓展
假设： 假设：重的物体下落得快
V2=4 V1=8 4<V12<8 V12＞8
伽利略运用逻辑推理的方法 伽利略运用逻辑推理的方法 运用逻辑推理 论证了亚里士多德的 论证了亚里士多德的错误观 亚里士多德 重物比轻物下落得快” 点: “重物比轻物下落得快”
三、自由落体运动规律： 自由落体运动规律：
v = gt
1 2 h = gt 2
v 2 = 2 gh
(g=10m/s2)
解： 由自由落体运动规律可知： 由自由落体运动规律可知： h=gt2 /2 所以下落的时间为： 所以下落的时间为： 允许反应时间： 允许反应时间： 下落速度： 下落速度：
t=(2h/g)1/2=3 (s)
t’=t - t。=3 - 1.3=1.7 ’ 。 (s) V=gt=10X3=30 (m/s)
） 观察结果： 观察结果： （1）从静止开始运动 （2）运动得越来越快 ） （3）轨迹是直线 ）
初速度为 零的加速 直线运动
猜测： 猜测：自由落体运动初速度为零的匀 加速直线运动吗
？
思考： 1、如何测量？需要哪些测 量工具？ 2、如何记录原始数据？ 3、如何进行数据处理？
用什么方法判别？ 用什么方法判别？
练习3 练习3 质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下， 的小球从离地面80 质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下， g=10 10m/s g=10m/s2，求 经过多长时间落地？ 1、经过多长时间落地？ 第一秒和最后一秒的位移。 2、第一秒和最后一秒的位移。 下落时间为总时间的一半时下落的位移。 3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。
练习1、关于自由落体运动， 练习 、关于自由落体运动，下列说法正确的是 A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 、 B、自由落体运动是初速度为零、加速度为 的 、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的 竖直向下的匀加速直线运动 C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 、 叫自由落体运动 D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时， 、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时， 物体静止开始下落的运动可看作自由落体 运动
2h t= g
h
例2：
本课开始的简报中，小孩从 层楼上跌出 层楼上跌出， 本课开始的简报中，小孩从15层楼上跌出，设15层楼高 层楼高 度为45m，这位青年从他所在的地方冲到楼窗下需要的时 度为 ， 间是1.3s，请你估算一下他要接住小孩，至多允许他有多 间是 ，请你估算一下他要接住小孩， 长的反应时间？接触小孩时，小孩的速度是多大？ 长的反应时间？接触小孩时，小孩的速度是多大？
自由落体运动
本节课的任务： 本节课的任务： 1. 研究落体运动； 研究落体运动； 2. 研究自由落体运动； 研究自由落体运动； 3. 研究自由落体运动的 规律的应用。 规律的应用。
2、你们仔细观察过落体运动吗？ 、你们仔细观察过落体运动吗？
落体运动
物体在重力作用下竖直向下运动
物体越重， 下落得越快
练习2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法 练习 、关于自由落体运动的加速度 ， 正确的是（ 正确的是（ ） A、重的物体g大 、重的物体 大 B、同一地点，轻、重物体的 值一样大 重物体的g值一样大 、同一地点， 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
提问： 提问：在现实生活中我们观察到物体 确实下落得有快有慢！ 确实下落得有快有慢！这是受什么因 素的影响呢？ 素的影响呢？ 结论：受空气阻力的影响！
牛顿管
抽气后， 抽气后，就排除了 注意： 注意：观察实验
空气 得出结论
的影响
现象： 。 牛顿管实验 现象： 结论： 结论： 在真空中下落快慢与物体的 。 重量无关
大
最小
小
北
90° °
纬度
重力加速度
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大 。
北极： g=9.832m/s2 莫斯科： g=9.816m/s2 北京： g=9.801m/s2
赤道： g=9.780m/s2
匀变速直线运动
g V=V0+at X=V0t+
2 2
1 2 g at 2
g V - V0 =2aX
正确结论:重物与轻物 正确结论 重物与轻物 下落得同样快
课堂小结： 一、自由落体运动 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 定义： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 定义： 运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。 运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。 二、自由落体加速度 自由落体加速度 大小： 一般g可取 大小： 一般 可取 可取9.8m/s2或10m/s2 方向： 方向： 竖直向下
x2-x1
x3-x2 x
x4 - x3
x5 - x4
0.39cm 0.38cm 0.39cm 0.40cm
自由落体运动是 匀加速直线运动
18.85
取点
小球的位置（cm） 小球的位置
相等时间内的位移（ 相等时间内的位移 （ cm）
相邻相等时间的位移差（ 相邻相等时间的位移差 （ cm）
A B C D
？
亚里士多德 (前384-前322) 前 前
探究影响落体运动快慢因素 探究影响落体运动快慢因素 实验1: 实验1:
一张光盘和一薄纸同时从同一地点下落,谁先着地? 一张光盘和一薄纸同时从同一地点下落,谁先着地?
实验2: 实验2:
同样重量的薄纸团和薄纸呢? 同样重量的薄纸团和薄纸呢?
实验3: 实验
同样重量的大薄纸团和小薄纸团呢? 同样重量的大薄纸团和小薄纸团呢?