人教版高中物理必修一自由落体运动.ppt

4.一个从足够高处下落做自由落 体运动的物体，在第1T秒内，第 2T秒内和第nT秒内的位移大小之 比为 A．1：1：… : 1 B．1：2：… : 2n C．1：4：… : n2 D．1：3：… : 2n-1
ห้องสมุดไป่ตู้
5.一个从足够高处下落做自由落 体运动的物体，在时间T内，2 T 内… … n T内的位移大小之比为 A．1：1：… : 1 B．1：2：… : 2n 2 C．1：4：… : n D．1：3：… :2n-1
6.一个从足够高处下落做自由落 体运动的物体，在第1T内，第2T 内和第nT内的速度大小之比为 A．1：1：… : 1 B．1：2：… : 2n 2 C．1：4：… : n D．1：3：… : 2n-1
作业
• 16次:
1.2.3.4.5
• 17次:
1,2.3.4
B、 2 : 2 C、2：1 D 、 4： 1
3,从某一高度相隔1s先后释放两个相同 小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空 中任一时刻：（ ） A、甲、乙两球间的距离始终保持不变， 甲、乙两球的速度之差保持不变 B、甲、乙两球间的距离越来越大，甲、 乙两球的速度之差也越来越大 C、甲、乙两球间的距离越来越大，甲、 乙两球的速度之差保持不变 D、甲、乙两球间的距离越来越小，甲、 乙两球的速度之差也越来越小
第二章 匀变速直线运动的研究
第五节 自由落体运动2
1,从离地面500 m的空中自由落下一个 小球，取g=10m/s2，求小球： （1）、落到地面经过多长时间？ （2）、自开始下落计时，在第1秒内的 位移、最后1秒内的位移？ （3）、下落时间为总时间的一半时的位 移?
2,物体从某一高度自由落下，到达地 面时的速度与在一半高度时的速度 之比是（ ） A、 2 : 1

位移(cm)
连续相等时间 位移之
内的位移
差ΔS
1
S1=Байду номын сангаас
SⅠ=
0.54
0.54
2
S2=
2.18
SⅡ = 1.64
1.10
3
S3=
4.90
SⅢ = 2.72
1.08
4
S4=
8.71
SⅣ = 3.81 1.09
5 在S误5= 差允13许.61的范SⅤ围= 内4，.90相邻1.相09 等时 间6 内位S移6=之差1均9.6为0 1S.0Ⅵ9=cm5。.99 1.09
g= 10m/s2
测定反应时间
测定原理：自由落体运动规律 H= gt2
t=
2h g
你能否制做一种“魔尺”，从尺上直接看 出
人的反应时间
自由落体运动的应用（二）
测高度
如何测量悬崖、峡谷、山洞的 高度
1、为了测量山洞到地面的深度，让一个小 石块从洞口落下，经过２s后听到石块落到 底的声音。求山洞到地面的深度（不考虑 声音传播所用的时间）
解：小石块做自由落体运动， 由 H = gt2可得 H= ×9.8×22m=19.6m
返回
小结
自由落体运动的概念
• 自由落体加速度(重力加速度) • 自由落体运动的规律 • 自由落体运动规律的实际应
用
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
?
v2
v3
(1564-1642)意 大利物理学家、 天文学家。
重的物体不一定下落的快

• 如何验证？
• 得出结论： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
自由落体加速度（重力加速度）g
• 定义：在同一地点,一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同,这个加速 度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,用g 表示。
• 方向：竖直向下 • 大小：
g随纬度的增加而增大
由于在地面附近上述变化很小， 如从赤道到两极，重力加速度 只增加0.5%。因此，在一般计 算中都忽略这种变化，而把g 取作9.8m/s2，近似取10m/s2。
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，所以，匀变速直 线运动公式也适用于自由落体运动。
自由落体运动 (v0 = 0, a = g )
一般匀变速运动
自由落体运动
例题训练
高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，则该 鸡蛋对地面产生的冲击力约为多大？ （已知冲击力大小约为落地速度大小的25倍）
v12>8
伽利略的逻辑推理
重物和轻物拴在 一起
重物被轻物拖着 而减慢，轻物被 重物拖着而加快
总质量增加
速度小于重物单 独下落的速度
速度大于重物单 独下落的速度
两个结 论相互 矛盾
伽利略认为只有一种可能：重物与轻物应该下落的同样快。
伽利略的逻辑推理
不同物体，下落的快慢是否相同？
下落物体
纸片
粉笔
一张纸片
(1)v0=0； (2)只受重力作用。 实际上，如果空气阻力的作用同重力相比很小，可以忽略不计，物体的下 落也可以看做自由落体运动。 • 理想化模型
自由落体运动的运动性质
自由落体运动的运动性质
• 猜想： 轨迹—— 直线 运动特征—— 加速? 匀加速 初速度—— 零

第五节 自由落体运动
教学目的 1、知道物体做自由落体运动的条件。 2、通过实验探究自由落体运动加速度的大小。 3、建立重力加速度的概念，知道重力加速度的大 小、方向的特点。 4、掌握自由落体运动的规律。
教学重点 自由落体运动的定义和规律。
引入：物体下落的运动是日常生活中最常见的一种 运动，如：雨滴的下落，粉笔的下落。
高中物理人教版必修1 2.5自由落体运动(共18张PPT)
例题6：用滴水法可测定重力加速度，做法是：在自来 水龙头下面固定金属盘,使水一滴一滴地落到盘上。 调节水龙头与盘的高度，当听到水滴落在盘上的声 音的同时，刚好有一水滴离开龙头，且水龙头和盘 之间还有一水滴。先用刻度尺量出水龙头口离盘的 高度h。再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴 水滴落在盘上的声音时，开启秒表计时，并数 “ 1 ”，以后听到的滴水声，依次数“2,3.....”一直 数到“n”时，按下秒表停止计时，读出秒表的示数 为t。试写出计算重力加速度g的表达式。
高中阶段可用如图所示的装置可测出自由下落的加速度
2、重力加速度的特点： ⑴重力加速度的方向：竖直向下。或垂直水平面向下。 竖直方向：用细绳悬挂重物，当重物静止不动时，绳
子所处的方向叫竖直方向。 水平面：相对地面静止的水（或液体）的表面。 ⑵重力加速度的大小：同一地点重力加速度大小都相
同；不同地方重力加速度大小不同。 同一地方：地方的范围半径远小于地球的半径： ⑶重力加速度随纬度的增加而增大；随高度的增加而
解：设铁链的下端与铁管上端间的距 离为d,则：
d
1 2
gt12 ⑴
（d L1 L2 ) 由题意有：t
12t2gt22t1 ⑵ ⑶
代人数据解得：d 3.2m
高中物理人教版必修1 2.5自由落体运动(共18张PPT)

自由落体运动的应用
杭州的黄先生，小车停在小区，被高空坠物砸了两 个坑，原来是7楼住户的厕所窗户支架脱落，掉下 来，造成的。已知每层楼高3米，请问支架落到地 面时速度是多少，所用时间是多少？
解：七层楼距地面实际高度应该为：
据最h=高6×人3民=1法8(院m)统计，2016至2018年这3年，全国法 院审根结据自的由高落空体抛运物动坠规律物的民事案件有1200多件，这 1200v 多件2 g 中 h 有2 近1 三 1 0 成 因8 61 为（ m 高0 ） 空 1 抛/.s 9 物（ 8 m 坠7 ） 物导/s 致了人身 损害；受理的刑事案件是31件，31件里有一半多造 成了被害人的死亡。
三、自由落体运动规律：
v gt
h 1 gt2 2
v2 2gh
每个人都有潜在的能量，只是很容易被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。把命运寄托在自己身上，这是这个世界上最美妙的心思。为此努力，拼搏，不舍 满了魔鬼，学会控制他。如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。在实现理想的路途中，必须排除一切干扰，特别是要看清那 气，免百日之忧信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事改变自己是自救，影响别人是救人。当你感到无助的时候，还有一种坚实的力量可以依靠，那就 想未来是妄想，最好把握当下时刻。幸福不在得到多，而在计较少。改变别人，不如先改变自己。一个人能走多远，要看他有谁同行；一个人有多优秀，要看他有谁 要看他有谁相伴。同样的一瓶饮料，便利店里2块钱，五星饭店里60块，很多的时候，一个人的价值取决于所在的位置。忙碌是一种幸福，让我们没时间体会痛苦； 实地感受生活；疲惫是一种享受，让我们无暇空虚。10、我是世界上独一无二的，我一定会成功！成功者往往有个计划，而失败者往往有个托辞。成功者会说：“我 者说：那不是我的事。成功三个条件：机会；自己渴望改变并非常努力；贵人相助亿万财富买不到一个好的观念；好的观念却能让你赚到亿万财富。一个讯息从地球 0.05秒，而一个观念从脑外传到脑里却需要一年，三年甚至十年。要改变命运，先改变观念。人生的成败往往就在于一念之差。鸟无翅膀不能飞，人无志气不成功。 一个人不成功是因为两个字——恐惧。一个会向别人学习的人就是一个要成功的人。人要是惧怕痛苦，惧怕种种疾病，惧怕不测的事情，惧怕生命的危险和死亡，他 格的完善是本，财富的确立是末。傲不可长，欲不可纵，乐不可极，志不可满。在人之上，要把人当人；在人之下，要把自己当人。锲而舍之，朽木不折；锲而不舍 之至也，不精不诚，不能动人。我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？对时间的慷慨，成功不是将来才有的，而是从决定去做的那一刻起，持续累 困约，而败于奢靡。企业家收获着梦想，又在播种着希望；原来一切辉煌只代表过去，未来永远空白。一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望 翼，为何一生匍匐前进，形如蝼蚁世界上只有想不通的人，没有走不通的路。世上那有什么成功，那只是努力的另一个代名词罢了。所谓英雄，其实是指那些无论在 去的人。微笑不用本钱，但能创造财富。赞美不用花钱，但能产生气力。分享不用过度，但能倍增快乐。微笑向阳，无畏悲伤。我们不知道的事情并不等于没发生， 表不存在。我们渴望成功，首先要志在成功。我要让未来的自己为现在的自己感动。想哭就哭，想笑就笑，不要因为世界虚伪，你也变得虚伪了。小鸟眷恋春天，因 价值。笑对人生，能穿透迷雾；笑对人生，能坚持到底；笑对人生，能化解危机；笑对人生，能照亮黑暗。学在苦中求，艺在勤中练。不怕学问浅，就怕志气短。一 切成就都缘于一个梦想和毫无根据的自信。永远不要嘲笑你的教师无知或者单调，因为有一天当你发现你用瞌睡来嘲弄教师实际上很愚蠢时，你在社会上已经碰了很 话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。最可怕的不是有人比你 还比你更努力。最有希望的成功者，并不是才干出众的人而是那些最善利用每一时机去发掘开拓的人。昨天如影——记住你昨天的挫折和失败的教训；今天如画快乐 去描绘；明天如梦——珍惜今天,选择好自己的目标，努力地为自己的明天去寻求和拼搏。不曾扬帆，何以至远方。不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不 去播种，再肥的沃土也长不出庄稼，不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。不要盘算太多，要顺其自然。该是你的终会得到。成大事不在于力量多少，而 成功者最重要的条件，就是每天精力充沛的努力工作，不虚掷光阴。从未跌倒算不得光彩，每次跌倒后能再战起来才是最大的荣耀。脆弱的心灵创伤太多，追求才是 挫折经历的太少，所以总是把一些琐碎的小事看得很重。当你知道你不在是你的时候，你才是真正的你！漫无目的的生活就像出海航行而没有指南针。人生多一份感 的豪言都收起来，所有的呐喊都咽下去。成功六机握机当你握着两手沙子时，一定就拿不到地上那颗珍珠了。快乐在满足中求，烦恼多从欲中来。人若有志，万事可 方法，就是要集中你所有的智慧，所有的热诚，把今天的事情

北极： g=9.832m/s2
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大 。
莫斯科： g=9.816m/s2
北京： g=9.801m/s2 赤道： g=9.780m/s2
三、自由落体运动的规律 自由落体运动 (v0 = 0, a = g ) 一般匀变速运动 自由落体运动
v v0 at
重力加速度的数值
地点 纬度
g/(m· s2)
重力加速度
标准值： g=9.80665m/s2
赤道
广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
0°
23°06′ 30°33′ 31°12′ 35°43′ 39°56′ 40°40′ 50°45′ 90°
9.780
9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
1 2 s v0t at 2
v gt
1 2 h gt 2
v v 2as
2 2 0
v 2gh
2
匀变速直线运动的特殊规律也同样适用．
四、应用
做一做：
通过照片估算照相机的曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石子自 由落下，拍摄石子在空中的照片如 图。由于石子的运动，它在照片上 留下了一条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm， 拍摄到的石子位置 A 距石子起落点 的竖直距离约 2 m。怎样估算这个 照相机的曝光时间？
落的运Байду номын сангаас叫自由落体运动
2、条件： ①从静止开始下落，即初速度为零
②只受重力作用
3.理解: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作自由落体运动，即 G>>f (其它作用力），是理想化了的运动模型.

其规律与初速度为0的匀加速直线运动相同
(2)整个自由落体运动的平均速度 v 等于末速度v的一半
，也等于中间时刻的瞬时速度v t
2
，即v
v 2
vt
2
(2)在连续相等的时间(T)内位移之差为一恒定值，即Δh
＝gT2
8
新知探究
自由落体运动问题处理方法
首先要根据题意，灵活运用公式，特别是注意如下特殊 问题的求解：对于不可以看作质点的物体的运动，比如铁链 自由下落，计算经过某点所用的时间时，由于它有一定的长 度，经过这一点时不是一瞬间，而是一段时间，解决这类问 题的关键是选准研究过程，找准与这段研究过程的起点和终 点相对应的位移，解答过程中应借助示意图，搞清楚物体运 动的过程，从而达到解决问题的目的
落高度为 h 1 gt2 1 1032 45m
2
2
（2）落地时速度为v＝gt＝10×3＝30m/s
（3）前2s内的位移为 h 1 gt2 1 10 22 20m ，所以最后1s内的位
2
2
移为x＝h－h′＝45－20＝25m
11
新知探究
利用打点计时器测自由落体加速度
实验步骤： （1）把打点计时器竖直固定在 铁架台上，连接好电源 （2）把纸带穿过两个限位孔， 下端通过铁夹将重物和纸带连接起 来，让重物靠近打点计时器
了验证 C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的
平方成正比 D．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)
和谐地结合起来
25
课堂练习 【答案】B 【详解】伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下
落得同样快，故A正确。伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间 成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上进行合理外推 得到的，故B错误。伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位 移与时间的平方成正比，故C正确。伽利略斜面实验的卓越之处不是 实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想 化推理，伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演) 和谐地结合起来，故D正确

3. 数据处理误差
在计算过程中可能存在舍入误差、计算误 差等。
实验注意事项和改进措施
实验注意事项 1. 确保实验装置稳定可靠，避免意外情况发生。
2. 在无风或微风条件下进行实验，以减小空气阻力的影响。
实验注意事项和改进措施
• 选择密度大、体积小的物体进行实验，以减小空气阻力的 影响。
实验注意事项和改进措施
• 解析：根据竖直上抛运动的对称性，可知物体在上升和下落过程中经过的时间 相等，均为t/2。因此，物体在这段时间内的平均速度大小为0（因为位移为0 ），平均速率为v0（因为路程等于初速度乘以时间）。
• 例题2：一物体从某一高度自由落下，经过时间t后落地，则物体在下落过程中 的平均速度大小和平均速率分别是多少？
位移比例关系
在自由落体运动中，物体从静止开始下落，在连续相等的时间间隔内，其位移之 比为1:3:5:7...。
应用
利用位移比例关系，可以通过测量物体在连续相等时间间隔内的位移来验证自由 落体运动的规律。
自由落体运动图像分析
v-t图像
自由落体运动的v-t图像是 一条过原点的直线，斜率
表示重力加速度g。
利用自由落体公式
通过测量物体下落的高度，结合自由落体公式 h = 1/2 * g * t^2，可以估算出物体落地的时间。
3
考虑物体形状和质量
不同形状和质量的物体受到的空气阻力不同，因 此在实际应用中需要考虑这些因素对物体落地时 间的影响。
分析雨滴下落过程
雨滴形状和大小
01
不同形状和大小的雨滴受到的空气阻力不同，因此下落速度也
关系
在自由落体运动中，物体的速度随时间均 匀增加，加速度保持不变。
02
自由落体运动规律探究

大小：
方向：竖直向下
随
纬
北极：g = 9.832m/s2
度
升
高
பைடு நூலகம்
莫斯科：
，
g = 9.816m/s2
重
力
加
北京：
速
g = 9.801m/s2
度
增
赤道：
大
g = 9.780m/s2
随
海
拔
升
山顶：g = 9.76m/s2
高
，
重
力
加
山脚：g = 9.80m/s2
速
度
减
小
例：关于自由落体运动的加速度g，下列说法
(1) v = 0 例：关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）
由
0
四、自由落体运动规律的应用
我(1)觉v得0 是= 0匀(加2速)直线只运动 受重力作用（或空气阻力可以忽略）
例题：从六楼地板上自由落下一个果壳，已知每层楼高4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
第二章：匀变速直线运动的研究
2.5自由落体运动
重的物体下落快还是轻的物体下落快？
当然是重的物 体下落快了
亚里士多德
不，你说的不对，
应该是一样快
伽利略
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 2.解决动态平衡问题的一般思路方法 ：化“动” 为“静”，“静”中求“动”．
（2）人工转变：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程。（可控）
度哪个大？这样的果壳对楼下的行人有无危害？ （g取10m/s2）
(3)初速为零的匀加速直线运动 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加速度,也叫做重力加速度,用g表示

.
21
自由落体运动的实际应用（二）
做一做
.
22
.
23
小结
一. 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
二.自由落体运动的规律
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
2. 自由落体运动的加速度 a=g
3.自由落体运动运动规律—公式
1) 位移 公式
x
v0t
1 at 2 2
2) 速度 公式 vt v0 at
空气阻力有关！
.
4
那么无空气的条件下，会怎样呢？
阅读教材：演示实验
真空管试验
没有空气时，物体下落时只受重力作用， 下落的一样快
.
5
.
6
.
7
一、自由落体运动
• 定义： 物体只在重力作用下从静止开
始下落的运动 （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）
vt2v02 2ax
v v0 v 2
vt2 2gx
v v 2
.
18
练习:
1.以下对自由落体运动的说法中正确的是(B D)
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零; B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变; C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大; D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量.
地点
赤道 广州 武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
纬度
0° 23°06' 30°33' 31°12' 35°43' 39°56' 40°40' 55°45'
90. °

伽利略：利用归谬法反驳亚里士多德， 猜想：物体下落的快慢与重量无关。 用实验去验证！
探究实验2：等重的纸片和纸团从同一高度 开始下落，比较落地的时间。
结果：纸团先落地 结论：等重的物体落地有先后
探究实验3：较重的纸片和较轻的纸团从同 一高度开始下落，比较落地的时间。
结果：纸团先落地 结论：较轻的物体先落地
1、关于自由落体运动，下列说法中正确的是 （）
A、不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 B、物体做自由落体运动时不受任何外力作 用
C、被运动员推出去的铅球的运动是自由落 体运动
D、自由落体运动是初速度为零的匀加速直 线运动
D
2、关于自由落体运动的加速度g,下列说法
B 中正确的 是( )
A．重的物体的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值在赤道处大于在北极处
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，叫做自由落体 3、初速度为零的匀加速直线运动的比例公式： 运动。 D、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
物体下落的快慢与什么因素有关呢 结论：等重的物体落地有先后 （3）最后1s下落的位移是多大？
2、条件：（1）只受重力作用 4、一个物体从20m高的地方下落,
2、矢量: （1）大小： 纬度越高，g越大；
高度越高，g越小
一般2 ，粗略计算可用g=10m/s2
（2）方向：总是竖直向下的。
三、自由落体运动的规律
初速度为零的匀加速直线运动
1、三个公式：
v v0 at
x
v0t
1 2
at
2
v2 v02 2ax
v0 0
ag

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，叫做自由落体运动。
这种下落运动倒底是一种怎样的 运动？
必修1 第二章 匀变速直线运动的研究
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？
必修1 第二章 匀变速直线运动的研究
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
赤道 广州
武汉 上海 东京 北京 纽约 莫斯科 北极
0°
9.780
最小
23可°0以6′ 看出: 9.788
30°33′
9.794
31°重1力2加′ 速度的大9小.79随4纬度的升高而增大
35°43′
9.798
39°56′
9.801
40°40′
9.803
55°45′
9.816
90°
9.832
最大
必修1 第二章 匀变速直线运动的研究
18
16
为什么相同时间间隔内位
移不相同？
14
位移跟时间的平方成正比
12
0.15s
10
研究性学习小课题
8
同学们利用“反应时间测量尺”跟
踪检测不同人群的反应时间（性别、
6
年龄、职业等），一天内不同时段
4
0.10s 内的反应时间（早上、中午、晚
上）。研究采集到的数据，总结出
2
0.05s 反应时间跟哪些因素有关？
0
必修1 第二章 匀变速直线运动的研究
自由落体运动的应用（二）
测高度 ?
如何测量悬崖、峡谷的高度
必修1 第二章 匀变速直线运动的研究
H＝gt2/2