《自由落体运动规律》课件
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自由落体运动ppt课件(PPT演示)
解析自由落体运动的加速度： 在地球表面附近，自由落体 运动的加速度约为9.8m/s²， 这是一个恒定的值，不随物 体质量、形状等因素改变。
解析自由落体运动的时间、 速度和位移计算：时间可以 通过公式t=√(2h/g)计算，其 中h为下落高度，g为重力加 速度；速度可以通过公式 v=gt计算，其中t为下落时间； 位移可以通过公式h=1/2gt² 计算，其中t为下落时间，g 为重力加速度。
更精确的测量技术
随着科技的发展，未来有望出现更精确的测量技术，以进一步提高自 由落体运动的实验精度。
更深入的理论研究
当前对自由落体运动的理论研究仍有一定的局限性，未来有望通过更 深入的研究，揭示更多自由落体运动的规律和性质。
更广泛的应用领域
随着对自由落体运动认识的加深，其应用领域也将进一步拓宽，有望 在更多领域发挥重要作用。
4. 打点计时器在纸带 上打下一系列点迹；
实验器材与步骤
6. 选取一条点迹清晰的纸带，用刻度 尺测量各点迹间的距离；
7. 根据测量数据计算重力加速度的值。
实验数据分析与结论
数据分析
根据测量得到的位移和时间数据，可以 绘制出位移-时间图像或速度-时间图像， 进一步处理数据可以得到重力加速度的 值。通过对比不同纸带上的数据，可以 分析实验结果的稳定性和可靠性。
05 自由落体运动的常见问题 与解析
自由落体运动中的常见问题
01
02
03
04
什么是自由落体运动？
自由落体运动的加速度 是多少？
自由落体运动的时间、 速度和位移如何计算？
哪些因素会影响自由落 体运动？
问题解析与答案
解析什么是自由落体运动： 自由落体运动是指物体在仅 受重力作用下从静止开始下 落的运动。
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
自由落体运动的规律课件
v gt
h
；位移公式：
2
gt
2
。
4.关于自由落体运动，下列说法正确的是（C ） A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C.在自由落体运动中，不同质量的物体运动规律相同 D.物体做自由落体运动位移与时间成反比 5.一物体做自由落体运动，到达地面上的速度是 29.4m/s，那么该物体在空中经历的时间和下落高度 各是多少？ 解： v gt
2
方向竖直向下
直线运动！
伽利略· 伽利雷 1564—1642年
性质：初速度为0的匀加速直线运动 一、自由落体运动的速度
vt v0 得 v v at a t 0 t
又
v0 0
vt at
9.8m / s
2
注：重力加速度（g） g 方向竖直向下 自由落体速度
v t gt
二、自由落体运动的位移 v
第二章 研究匀变速直线运动的 规律
2.2 自由落体运动的规律
知识回顾
影响物体下落的因素是
重力还是空气阻力？
展望新知
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、产生条件： （1）只受重力
（2）初速度为0
运动轨迹——
直 线
运动特征—匀速?
匀加速?
G
自由落体运动是物体 受到单一的力——重 力G的作用,而产生 的运动，这种运动是 一种最简单的变速直 线运动，匀加速
v
t
s vt
0
t
v
t
vt
0
t
t
t
1 h vt t 2
v主学习 1.物体只有在 重力 作用下由 静止 开始下落的 运动叫做自由落体运动。 2.同一地点，一切物体自由下落的加速度 都 相同 ，这个加速度叫自由落体加速度，也 叫 重力加速度 。 3.自由落体运动是初速度为 0 ，加速度为 g 的 匀加速 直线运动。 1 速度公式：
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 课件
自由落体运动
一、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．物体做自由落体运动的条件 (1)物体只受 重力 作用． (2)物体的 初速度 等于零． 3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的 匀加速直线 运动． 4．空气中下落：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的 下落也可以近似看做是做 自由落体 运动．
【解析】 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的 运动，它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，如果 空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做 自由落体运动，所以B、C、D正确，A不正确．
【答案】 BCD
自由落体运动规律的应用
从某电塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的 作用，小球自由下落．若小球在落地前的最后2 s内的位移是80 m， 则该平台距地面的高度是________m；该小球落地时的瞬时速度大 小是________m/s.(g取 10m/s2)
5．运动图象：自由落体运动的v－t图象是一条过原点的倾斜直 线，斜率是k＝g.k是在数值上等于重力加速度的大小．
重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它 的方向可以用重垂线来确定．
二、自由落体运动规律 1．三个基本公式 速度公式：v＝gt 位移公式：h＝12gt2 位移与速度关系式：v2＝2gh 2．一个有用推论
一、对自由落体运动及重力加速度的理解 1．物体做自由落体运动的条件： (1)初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用． 2．是一种理想化的运动模型．在实际中物体下落时由于受空气阻 力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多， 可以忽略时，物体的下落可以当做自由落体运动来处理． 3．自由落体运动的实质：自由落体运动的实质是初速度为零，加 速度a＝g的匀加速直线运动，它是匀变速直线运动的一个特例．
一、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．物体做自由落体运动的条件 (1)物体只受 重力 作用． (2)物体的 初速度 等于零． 3．运动性质：自由落体运动是初速度为零的 匀加速直线 运动． 4．空气中下落：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的 下落也可以近似看做是做 自由落体 运动．
【解析】 自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的 运动，它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，如果 空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做 自由落体运动，所以B、C、D正确，A不正确．
【答案】 BCD
自由落体运动规律的应用
从某电塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的 作用，小球自由下落．若小球在落地前的最后2 s内的位移是80 m， 则该平台距地面的高度是________m；该小球落地时的瞬时速度大 小是________m/s.(g取 10m/s2)
5．运动图象：自由落体运动的v－t图象是一条过原点的倾斜直 线，斜率是k＝g.k是在数值上等于重力加速度的大小．
重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它 的方向可以用重垂线来确定．
二、自由落体运动规律 1．三个基本公式 速度公式：v＝gt 位移公式：h＝12gt2 位移与速度关系式：v2＝2gh 2．一个有用推论
一、对自由落体运动及重力加速度的理解 1．物体做自由落体运动的条件： (1)初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用． 2．是一种理想化的运动模型．在实际中物体下落时由于受空气阻 力的作用，物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多， 可以忽略时，物体的下落可以当做自由落体运动来处理． 3．自由落体运动的实质：自由落体运动的实质是初速度为零，加 速度a＝g的匀加速直线运动，它是匀变速直线运动的一个特例．
自由落体运动的规律(第一课堂)高中一年级物理精品教学课件PPT
(3)t'=2=5 s
1 2 1
位移 h5= gt' = ×10×52 m=125 m。
2
2
答案 (1)10 s
(2)5 m
95 m (3)125 m
变式训练1有一条竖直悬挂起来的长为4.2 m的细杆AB,在杆的正下方离B
端0.8 m的地方有一个水平放置的圆环C,若让杆自由下落(g取10 m/s2)。求:
(1)由vn=
求出各点的瞬时速度,作出v-t图像,v-t图像是一条过原点
2
的倾斜直线,斜率表示加速度。
(2)由位移差公式Δs=aT2计算加速度。
关键能力
1.实验器材
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、刻度尺。
2.探究过程
(1)如图所示,将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路。
(1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间。
(2)AB杆通过圆环的过程中所用时间。
1
解析 (1)杆做自由落体运动,杆的 B 点到达圆环的时间为 tB,则 hB=2 2
将 hB=0.8 m 代入求得 tB=0.4 s
1
杆的 A 点到达圆环的时间为 tA,则 hA=2 2
将hA=5.0 m代入求得tA=1.0 s。
探究应用
例2某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量学校所在地的重力加速度。
某同学打出一条较为理想的纸带如图乙所示,把开始打的模糊不清的点去
掉,把清晰的第一个点标记为1,随后连续的几个点依次标记为2、3、4,测
量出的各点间的距离标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为0.02 s。
乙
甲
(1)为完成此实验,除了图甲中已有的器材外,还需要的实验器材
自由落体运动完整ppt课件
速度公式
v=gt，其中v是末速度，g是重力加速 度，t是时间。
含义
自由落体运动的速度与时间成正比，即 随着时间的增加，速度不断增大。
自由落体运动的位移与时间关系
位移公式
h=1/2gt²，其中h是下落高度，g是 重力加速度，t是时间。
含义
自由落体运动的位移与时间的平方成 正比，即随着时间的增加，位移不断 增大。同时，从同一高度落下的物体， 无论质量大小，它们下落的时间都相 同。
自由落体运动的研究前景展望
深入研究自由落体运动的微观机制
随着物理学理论的不断发展，未来可以进一步深入研究自由落体运动的微观机制，探索其更 深层次的物理规律。
拓展自由落体运动的应用领域
自由落体运动在实际生活中有广泛的应用，未来可以进一步拓展其应用领域，例如在航空航 天、地质勘探等领域的应用。
跨学科研究自由落体运动
在体育运动中，自由落体运动被广泛应用于 计算运动员的跳跃高度和远度等成绩，为比 赛和训练提供准确数据。
05
自由落体运动的拓展与延伸
竖直上抛运动与自由落体运动的对比
01
02
03
04
运动轨迹
竖直上抛运动是直线运动，自 由落体运动也是直线运动，但
方向相反。
初速度
竖直上抛运动有向上的初速度， 自由落体运动的初速度为零。
通过绘制v-t图像或利用逐差法等方法，分析自由落体运动的规律，并求出重力加速度g的值。
实验结论与误差分析
实验结论
通过实验数据分析和处理，可以得出自由落体运动的规律，即初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。同时，还可以求出重力加速度g的值。
误差分析
实验中可能存在的误差来源包括打点计时器的误差、纸带与打点计时器之间的摩擦、测 量误差等。为了减小误差，可以采取多次测量取平均值、选用精度更高的测量工具等方
v=gt，其中v是末速度，g是重力加速 度，t是时间。
含义
自由落体运动的速度与时间成正比，即 随着时间的增加，速度不断增大。
自由落体运动的位移与时间关系
位移公式
h=1/2gt²，其中h是下落高度，g是 重力加速度，t是时间。
含义
自由落体运动的位移与时间的平方成 正比，即随着时间的增加，位移不断 增大。同时，从同一高度落下的物体， 无论质量大小，它们下落的时间都相 同。
自由落体运动的研究前景展望
深入研究自由落体运动的微观机制
随着物理学理论的不断发展，未来可以进一步深入研究自由落体运动的微观机制，探索其更 深层次的物理规律。
拓展自由落体运动的应用领域
自由落体运动在实际生活中有广泛的应用，未来可以进一步拓展其应用领域，例如在航空航 天、地质勘探等领域的应用。
跨学科研究自由落体运动
在体育运动中，自由落体运动被广泛应用于 计算运动员的跳跃高度和远度等成绩，为比 赛和训练提供准确数据。
05
自由落体运动的拓展与延伸
竖直上抛运动与自由落体运动的对比
01
02
03
04
运动轨迹
竖直上抛运动是直线运动，自 由落体运动也是直线运动，但
方向相反。
初速度
竖直上抛运动有向上的初速度， 自由落体运动的初速度为零。
通过绘制v-t图像或利用逐差法等方法，分析自由落体运动的规律，并求出重力加速度g的值。
实验结论与误差分析
实验结论
通过实验数据分析和处理，可以得出自由落体运动的规律，即初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。同时，还可以求出重力加速度g的值。
误差分析
实验中可能存在的误差来源包括打点计时器的误差、纸带与打点计时器之间的摩擦、测 量误差等。为了减小误差，可以采取多次测量取平均值、选用精度更高的测量工具等方
2.4自由落体运动 课件(33张PPT)
想一想
如果没有空气阻力的影响，轻重不同 的物体下落的快慢会是什么情况呢？
——如果没有空气阻力的影响，所有 物体下落的快慢是相同的。
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。
自由落体运动的条件：只受重力、初速度为 0
理想化物理模型
近似条件：空气阻力影响很小时，物体的下落 也可近似看作自由落体运动。
1.78
2.17
2.62
2.95
3.29
/
实验：研究自由落体运动的规律
a1=9.70 m/s2
实验：研究自由落体运动的规律
a2=9.67 m/s2
实验：研究自由落体运动的规律
a3 = 9.66 m/s2
实验：研究自由落体运动的规律
a1=9.70 m/s2 a2=9.67 m/s2 a3=9.66 m/s2
1.46
1.85
2.32
2.62
2.98
3.42
/
纸带2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
t /s
0
0.04
0.08
0.12
0.16
0.2
0.24
0.28
0.32
x /cm
0.00
2.17
5.82
11.04 17.80 26.15 36.18 47.66 60.52
Δx /cm
2.17
3.65
5.22
6.76
8.35
0.00
2.49
6.50
12.05 19.15 27.82 38.31 50.11 63.25
Δx /cm
2.49
4.01
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测反应 时间
h?
1 2
gt 2
t ? 2h g
人从发现情况到做 出反应所需的时间叫反应时间
例题为了测出井口到井里水面的深度，让 一个小石块从井口落下，经过2s后听到石 块落到水面的声音。求井口到水面的大约 深度（不考虑声音传播所用的时间）。
解：由题意物体做自由落体运动，
t=2s，g取9.8m/s2，得：
3、一个物体从高h处自由落下，其时间达 到落地时间一半时，下落的高度为 （ B ）
A. 1 h 2
B. 1 h 4
C. 1 h D. 1 h
8
12
练习
一物体在地球上做自由落体运动，由静止开始下 落4.9m所用时间是1s.该物体在月球上做自由落体 运动，由静止开始下落 1s的距离有多大？（已知 月球上的重力加速度是地球上重力加速度的 1／6）
参考解答:如果雨滴自由下落2km,则
v ? 2gs ? 2 ? 10 ? 2000 ? 200m / s
实际上，从2km下落已经不可能忽略空气 阻力了。因此不能看作自由下落。
自由落体运动的应用（一）
测高度
s
?
1 2
at
2
h?
1 2
gt2
比如测一口井的深度,测楼房的高度等等.
自由落体运动的应用（二）
与我们的猜想吻合
一、自由落体的运动性质：
自由落体运动是 初速度为 0 的匀加速 直线运动。
讨论与交流
1、 这个加速度有多大？
运动时间 运动位移 s/t的数 s/t2的数值
t/s
s/mm 值(m/s)
A-B 0.02
1.9 0.1 4.75
A-C 0.04 A-D 0.06
7.7 0.193 4.81 17.5 0.293 4.89
5、自由落体运动的应用： 测反应
1、一物体从t=0时刻开始做自由落体运动，它下 落的速度v与时间t的关系图象是下图中的哪个 （ D）
练习2、关于自由落体运动的加速度 g， 下列说法正确的是（ B ）
A、重的物体 g值大 B、同一地点，轻、重物体的 g值一样
大
C、g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
Page 12
例题：屋檐上水滴下落的过程可以近似地看 作是自由落体运动。假定水滴从20m高的屋 檐上无初速滴落，水滴下落到地面时的速 度大约是多大？（ g ? 10m / s2 ）
解：设坚直向下为正方向，由 v ? gt s ? 1 gt 2
2
0 得 s ? 1 g ?( v )2 ? v2 ? v2 ? 2gs
A-C 0.04 A-D 0.06
7.7 0.193 4.81 17.5 0.293 4.89
m/s2 m/s2
A-E 0.08 31.2 0.39 4.88 m/s2
A-F 0.10 48.5 0.485 4.85 m/s2
通过数据处理：
结果验证s/t2的比值是一个常数，说 明自由落体运动是匀加速直线运动。
分析：物体不论在地球上还是在月球上做自由落
体运动，都是初速度为零的匀加速直线运动。区
别在于，二者的加速度不同。
解： s ? 1 gt 2 s ? ? g / 6 ? 1 ,
2
s
g6
故所求距离 s ? ? 1 ?s ? 0 .82 m
6
h ? 1 gt 2 ? 1 ? 9.8m/ s2 ? (2s)2 ? 19.6m
2
2
井口到水面的大约深度为 19.6m。
课堂总结： 1、自由落体运动的性质：是初速 度为零的匀加速直线运动
定义：
2、重力加速度 方向：
大小：
速度公式：v ? gt
3、公式： 位移公式：s ? 1 gt 2 2
4、图像： 测高度
(3)轨迹是一条直线
猜想：
(4)速度越来越大
自由落体运动是一种初速度为零的匀 加速直线运动？
假设： 自由落体运动是匀加直线运动
1、自由落体运动的速度公式
从加速度的定义可以得到，物体在t时 刻的速度为：
vt ? v0 ? at
vt ? at
2、根据匀加速直线运动的物体，平均 速度与初速度、末速度的关系为
粗略计算可以取 g =10m/s2 。
随
北极：
纬
g = 9.832m/s2
度
升
莫斯科：
高
g = 9.816m/s2
，
重
北京：
力 加
g = 9.801m/s2
速
度 增 大
赤道： g = 9.780m/s2
自由落体运动规律
1、自由落体运动的
速度公式：v ? gt 位移公式：s ? 1 gt 2
2
2、自由落体运动的图象
A-E 0.08 31.2 0.39 4.88
A-F 0.10 48.5 0.485 4.85
m/s2 m/s2 m/s2
m/s2 m/s2
三、自由落体加速度 g（重力加速度 ）
1. 定义：在同一地点，一切物体自由下落的 加速度都相同，这个加速度叫做重力加速度。
2. 方向：竖直向下 3. 大小：一般取 g = 9.8m/s2 ,
2 g 2g
水滴下落到地面时的速度
v ? 2gs ? 2? 10? 20 ? 20m / s
＋
讨论交流 在现实中，雨滴大约在2km左右的高空形成并开始
下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到 达地面时的速度是多大？遇到过这样的雨滴吗？ 据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m
／s.为什么它们的差别会这么大？ g ? 10m / s2
v ? vt ? v0 2
v ? vt 2
3、再根据平均速度的公式 v ? s
t
得位移随时间关系为 s ? 1 at 2
2
1.9 5.8 9.6
13.4
17.3
AB C
D
E
F
单位：mm
运动时间 运动位移 s/t的数 s/t2的数值 s/t2的单位
t/s
s/mm 值(m/s)
A-B 0.02
1.9 0.1 4.75 m/s2
第二章第二节
自由落体运动的规律
复习：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，叫自由落体运动。 2. 条件: ⑴ 从静止开始（v0 = 0 ） ；
⑵ 只受重力作用；
3.纸带分析
01
2
3
轨迹是一条直线
4
5
速度越来越大
01
2
3
4
5
（1）初速度为零
（2）仅受重力 综合以上四个特征