自由落体运动公开课.ppt

自由落体运动公开课 第一页，共26页。 一. 历史的回顾 亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 重的快！ 1.亚里士多德的观点 第二页，共26页。 2.伽利略的观点 1. 16世纪，意大利的科学家伽利略用假设的方法巧妙地推翻了这种观点。 2. 实验：在比萨斜塔用实验证明了这种观点（？） 1590年，传说伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。 一样快！ 第三页，共26页。 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端 ——爱因斯坦 真正的物理学开始了…… 3.爱因斯坦评价： 第四页，共26页。 实验1: 将一粉笔头和一张展开的纸片从同一高度自由下落 实验2: 把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落 实验3: 把半张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的完整的纸片从同一高度自由下落 原因: 空气阻力对运动快慢有影响 二. 探究影响落体运动快慢因素 第五页，共26页。 牛顿管 抽气后，就排除了 的影响 注意：观察实验 得出结论 空气阻力 现象：__________________________ 在真空中下落快慢与物体的重量无关 在真空中同时落地 结论：_______________________________________ 第六页，共26页。 锤子 羽毛 知识链接： 1971年，乘坐阿波罗15号飞船登月的宇航员大卫·斯科特(David Scott)将一把锤子和一根羽毛带上了月球，在没有大气的月球上做了有趣的自由落体试验。通过电视直播，全球观众看到的结果当然是轻柔的羽毛和沉重的铁锤同时落到月球表面。 月球上物体下落的实验 第七页，共26页。 三 . 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 注意：在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动 2.特点： （１）物体只受重力作用? （２）物体由静止开始下落 第八页，共26页。 探究：自由落体运动的运动性质 用打点计时器研究自由落体运动 设计实验方案（一） 3.运动性质： 第九页，共26页。 x1 x2 x3 x4 x5 x6 也可以用频闪照相来研究自由落体运动 设计实验方案（二） 探究：自由落体运动的运动性质 ∵v-t 图象是一条倾斜的直线 ∴ 自由落体运动是初速度为0 的匀加速直线运动。 第十页，共26页。 4.自由落体加速度 （1）在同一地点，一切物体自由下落的加速度 都相同，这个加速度叫做自由落体的加速 度，也叫做重力加速度。用g 来表示。 （2）方向：竖直向下 （3）大小：与地理位置（高度和纬度）有关 从低处到高处重力加速度在减小； 从两极到赤道重力加速度在减小。 注意：通常取g=9.8m/s2 粗略计算时可取g=10m/s2 第十一页，共26页。 重力加速度的数值 g /(m/s2) 地点 纬度 重力加速度 赤道 00 9.780 广州 23006’ 9.788 武汉 30033’ 9.794 上海 31012’ 9.794 东京 35043’ 9.798 北京 39056’ 9.801 纽约 40040’ 9.803 莫斯科 55045’ 9.816 北极 900 9.832 特点：g随纬度的升高而增大；赤道处最小，两极最大 第十二页，共26页。 随海拔高度升高，重力加速度减小 第十三页，共26页。 5. 自由落体的运动规律 匀变速直线运动 速度公式 位移公式 位移速度公式 平均速度公式 自由落体运动 vo= 0 a=g 第十四页，共26页。 【例1】从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；（3）落下一半时间的位移 （1）由公式：h= gt2，得落地时间： 所以最后1s内的位移为：h10=h-h9=500m-405m=95m