1、第二章 匀变速直线运动的研究第五课时 自由落体运动情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接比萨斜塔是世界著名建筑,由于一个传说中的实验把它与物理学的发展不可分割地联系了起来据说这个实验是科学家伽利略在300年前做的,他在斜塔顶层上同时释放了两个球,一个铁制重球,一个木制轻球虽然它们的质量差别很大,但它们却几乎同时到达地面1971年,当“阿波罗15号”宇航员踏上月球表面,宇航员重复了这个实验,让一根羽毛和一柄锤子同时落下,随后激动地说,如果没有伽利略的发现,他就不可能到达他正站着的那个地方情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识
2、解惑栏目链接1.了解自由落体运动的条件、特点.2.掌握自由落体运动的规律,并能利用其解决问题.情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接要点1 自由落体运动1影响落体运动快慢的因素是_时,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同2物体只在_作用下从_开始下落的运动,叫做自由落体运动知 识清 单空气阻力的作用没有空气阻力重力静止情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接自由落体是一种什么样的运动?应 用思 考情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展1自由落体运动的条件一是只受重力作用,说明物体不受阻力作用,这是自由落体运动的受力条件;二是必须从静止
3、开始下落,说明物体的初速度为零,这是自由落体运动的初始条件2自由落体运动是对一类运动(如成熟的苹果脱离树枝落向地面、举起的重锤从最高处自由下落等)的抽象严格地说,所有在地球表面上自由下落的物体的运动都不是自由落体运动,包括课堂上老师演示的经抽气后的毛线管中羽毛与钱币的运动(因为管内不可能是真正的真空,还存在一定的空气阻力)情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展但若在物体自由下落过程中,它所受到的空气阻力远远小于它的重力,则其运动就非常接近于自由落体运动这使研究自由落体运动具有实际意义像上面提到的自由下落的苹果、重锤等,在其速度不是很大的时候都能满足空气阻力远远小于其重力的条件,因
4、此,可以近似看成是自由落体运动.情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展特别提示:对于空间下落的物体是不是自由落体运动判断时易错在判断时,如题目直接给出物体由静止开始自由下落或忽略空气阻力等提示语时,可将下落的物体看成自由落体运动对于有空气阻力的问题,若空气阻力远远小于重力,可近似看作自由落体运动若只是空气阻力很小,则不能认为物体就一定做自由落体运动,因为虽然空气阻力很小,但可能空气阻力与重力大小差不多,故不是自由落体运动。情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接尝 试应 用1(双选)下列关于自由落体运动的说法中正确的是()A物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B物体只在重力作用
5、下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接尝 试应 用D从静止开始下落的小钢球,所受空气的阻力对其运动影响很小,可以忽略,可以看成自由落体运动解析:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动根据定义和特点进行判断答案:BD情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接2小明摇动苹果树,从同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止下落,发现苹果先落地,则以下说法正确的是()A苹果和树叶的运动都是自由落体运动B苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C苹果的运动可以看成自由落体运动,树叶的运动则不
6、能看成自由落体运动D假如地球上没有空气,则苹果和树叶也不会同时落地尝 试应 用C情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接要点2 自由落体运动规律知 识清 单同一相同重力加速度竖直向下不同98 m/s210 m/s29.8 m/s2情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接知 识清 单0ggt2gh情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接他们采用了什么方法测量洞的深度?漫画:洞有多深?应 用思 考情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展1自由落体加速度(1)重力加速度是由地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下其大小在地球上不同的地方略有不同,在地球表面,纬度越高,重力加速度的值越
7、大,在赤道上,重力加速度的值最小,但这种差异并不大(2)在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,即物体自由下落时速度变化的快慢都一样,我们平时看到轻重不同,密度不同的物体下落时的快慢不同,加速度也不同,那是因为它们受到的阻力不同的缘故情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展若空气阻力的影响比较明显,与重力相比不能忽略的话,这个物体的运动就不能看作自由落体运动即自由落体运动与自由落下不是一回事(3)重力加速度的方向始终竖直向下,其大小与在地球上的位置有关,与离地的高度也有关,通常情况下不考虑高度的影响是否考虑所处位置的影响呢?有些题目是必须加以区别的,因为赤道上重力加速度
8、最小,两极的最大,在一般计算题中,取g9.8 m/s2或者10 m/s2(如无说明,g取9.8 m/s2)情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展2自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动结合匀变速直线运动的规律,可推导出自由落体运动的规律如下表所示.情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接综 合拓 展特别提示: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的基本公式及其推论都适用于自由落体运动,只要把这些公式中的初速度v0取为0、加速度a取为g就可以了情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接1关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是()A重的物
9、体g值大B同一地点,轻、重不同物体的g值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于北极处尝 试应 用解析:同一地点的重力加速度一样,但在不同地点的重力加速度不一样它随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减小答案:B情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接2甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,下列说法正确的是()A甲比乙先着地 B甲比乙的加速度大C甲、乙同时着地D无法确定谁先着地尝 试应 用答案:C情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接例1 离地45 m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取g10 m/s2,求:(
10、1)小球经过多长时间落到地面?(2)从开始落下的时刻起,小球在第1 s内通过的位移;(3)小球落地前最后1 s内的位移情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接审题指导:解答本题应把握以下两点:(1)应用匀加速直线运动的速度或位移公式求解(2)最后1 s内的位移可采用多种方法求解,如应用位移公式或平均速度公式等情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接1为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力),测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度?()A石块下落到地面的总时间B石块经过楼上一个1.8 m高的窗户所用的时间C石块落地前最后一秒的位移D石块通过
11、最后一米位移的时间变 式应 用情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接变 式应 用情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接题型2 自由落体运动的实际应用例2 人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间,该时间越小说明人的反应越灵敏反应时间可用自由落体运动来测试:请一个同学用两个手指捏住直尺的顶端,你用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置当看到那位同学放开直尺时,你立即捏住直尺,测出直尺下落的高度为10 cm,那么你的反应时间是多少?情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接2某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)()A10 m B20 m C30 m D40 m变 式应 用情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接题型3 链条下落问题例3 一条铁链AB长0.49 m,悬于A端静止,然后让它自由下落,求整个铁链通过悬点下方2.45 m处的小孔O时需要的时间是多少?(g取10 m/s2)情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接变 式应 用情景导入课标点击课前导读知识解惑栏目链接