《探究自由落体运动》课件

验证小实验：
几乎抽成真空的钱毛管 中，金属片和羽毛同时 落地。
忽略阻力作用，落体 运动快慢相同
伽利略的研究之路
对现 象的
一般
观察
提出 假设
运用
逻辑
得出
结论
实
验
验
证
修正 推广
超越伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计 时”“定位”，直接研究落体运动的性质。 现代研究落体运动的方法： 1.用“自由落体频闪照片”求加速度 2.用打点计时器研究纸带求加速度 3.其他方法(测速器等)
安徽省宁国中学 史俊志
1 . 用如图甲的装置研究自由落体运动规律，已知打点计时器的工 作频率为50Hz。 （1）部分实验步骤如下： A．测量完毕。关闭电源，取出纸带。 B．把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。 C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开重锤。 D．扶着重锤停靠在打点计时器附近，重锤与纸带相连。 上述实验步骤的正确顺序是_________（填写字母）。 （2）图乙中标记的相邻两个计数点之间的时间间限为0.1s，则每 两个计数点之间还有___个点未画出。 （3）计数点C对应的瞬时速度大小为_________m/s（本小题计算 结果保留三位有效数字）。
. 雨后，屋檐还在不断滴着水滴，如下图所示.小红认真观察后发现，这些水滴 都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得，屋檐到该窗台的距离 H=3.2m，窗户的高度为h=1.4m。g取10没m/s2。回答下列问题。 （1）水滴下落到达窗台时的速度大小；（2）水滴经过窗户的时间。
5 . 在火星表面上，做自由落体运动的物体在开始t1=1s内下落h1=4m。求： （1）该火星表面的重力加速度g； （2）该物体从开始落下h2=36m时的速度v2； （3）该物体在第三个2s内的平均速度v。（计算结果保留两位有效数字）

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。

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 。

解：由公式
得
课堂小结
1、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，叫做自由落体运动。
2、自由落体运动条件：（1）从静止开始下落 （2）只受重力作用
3、自由落体运动性质：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。
4、自由落体运动规律： v gt
h 1 gt 2 2
v2 2gh
1、经过大量的实验证实，在地面附近同一地方，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。自由落体运 动是初速度为零的匀加速直线运动。
2、通常情况下g取9.8m/s2，如粗略的计算中还可以把g 取作10m/s2。
3、重力加速度的方向竖直向下。
地球上一些地点的重力加速度
空气阻力对纸片
影响较小，所以
影响较大，所以
下落得快
下落得慢
v
不受空气阻力的两物体下落会是什么样的
牛顿管实验
有空气 羽毛 铁片
真空 羽毛 铁片
结论：
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， 叫做自由落体运动。
2、条件：（1）只受重力作用（或空气阻力同重 力相比很小，可忽略不计，物体下落 也可看作自由落体运动） （2）从静止开始下落（即初速度为零）
两石头拴在一起，大石头的下落速度会 被小石头拖着而使整体下落速度减慢。 但拴一起后总重量比大石头还要大，整 体的下落速度又应该比原来更快。
几百年前意 大利的青年学 者伽利略对亚 里士多德的论 断表示了怀疑。
演示实验
【演示实验一】在同一高度同时释放一支粉笔头和一张纸 片，请观察物体是否同时落地。 实验现象： 粉笔头比纸片先落地 初步结论： 重的物体下落快