【演示】:将硬币从高处静止释放。 问:观察到运动的特点是什么? ( 1 ) v 0 =0 ; 今天我们就来深入认识这一类运动 —— 自由落体运动 ( 2 )竖直下落。
自由落体运动
前 提 测 评 1 .物体做匀变速直线运动的位移公式为 ___________ ,速度与时间 的关系式为 ________________ 。 2 .地球表面或附近的物体都受到地球施加给它的 __________ 的作用 ,所以物体会下落。 3 .物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫 _____________ 。 这种运动只有在 __________ 的空间中才能发生;在有空气的空间中 ,如果空气阻力的作用 ____________ ,物体的下落也可以看成自由 落体运动。 4 .自由落体运动是 ___________ 的匀加速直线运动。 5 .自由落体运动的加速度叫做 _________ 或 __________ 。一般取值 g=________ ,在课本必修 1 中,如果没有特别说明,都按 g=___________ 进行计算。 6 .在地球上不同的地方其大小 ________ ,一般 __________ 处较大 , ___________ 处较小。
展 示 目 标 1 .认识自由落体运动,知道影响物体下落 快慢的因素,理解自由落体运动是在理想 条件下的运动,知道它是初速度为零的匀 加速直线运动. 2 .能用打点计时器或其他实验仪器得到相 关的运动轨迹并能自主进行分析. 3 .知道什么是自由落体的加速度,知道它 的方向,知道在地球上的不同地方,重力 加速度大小不同.
一、自由落体运动 1. 物体自由下落快慢的决定因素? 【演示】让一个纸片与硬币同时、同一高度自由下落, 可看到什么现象? 【现象】硬币落得快。 【结论】质量大的物体下落的快。
公元前 4 世纪,希腊哲学 家亚里斯多德最早阐述 “ 物体 下落速度和重量成比例 ” 的学 说,影响了人们两千多年。
【演示】纸团(轻) 纸片(重)同一高度, 同时释放 【现象】 【质疑】为什么会有两种不同的情况? 亚里士多德的观点正确吗? 轻的物体下落快,重的物体下落慢
16 世纪以前,人们对亚里 斯多德顶礼膜拜。直到 16 世纪末 ,意大利物理学家伽利略指出了 这种认识的错误性。著名的比萨 斜塔实验,这个由伽利略做的实 验就是研究这个问题的,并且他 用归谬法、数学推理都证明亚里 斯多德的观点是错误的。 16 世纪以前,人们对亚里 斯多德顶礼膜拜。直到 16 世纪末 ,意大利物理学家伽利略指出了 这种认识的错误性。著名的比萨 斜塔实验,这个由伽利略做的实 验就是研究这个问题的,并且他 用归谬法、数学推理都证明亚里 斯多德的观点是错误的。
【演示实验】课本第五页 图 4 结论:在没有空气阻力的情况下, 物体下落的快慢相同。 由于空气阻力的影响,揉成团的纸团比纸片所受 阻力小得多,所以下落的快慢不同。
1971 年,阿波罗飞船登上无大气的月球后,宇航员特地 做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验,无数观 众从荧屏上看到:它们并排下落,同时落到月面。 可见,质量不同的物体下落快慢不同,主要是由于空气 阻力不同造成的。
月亮,中国来了! 2007 年 10 月 24 日, 18 时 05 分,中国向月球迈出了完 美的第一步。 “ 嫦娥一号 ” 卫星准确入轨,发射圆满 成功,我们期待 ……
师生互动游戏: 硬币做自由落体,学生抓。定性测试反应 时间。
2. 自由落体运动的定义 说明:在重力比空气阻力大得多的情况下,可以忽略掉空 气阻力,把物体从静止开始下落的运动近似看作自由落体 运动。 物体只在重力的作用下从静止开始下落, 叫做自由落体运动。
3. 自由落体运动的特点 【演示】观察物体的频闪照片 P45 图 【特点】 ①只受重力 ② v 0 =0 伽利略经研究指出: 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体运动的加速度 1. 同一地点,不同物体自由落体的 加速度相同吗? 推导:
2. 自由落体加速度的特点 C 、 g 随纬度的增加而 增大 D 、 g 随高度的增加而减小 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% ;从地面每升高 1km ,重力加速度只减小 0.03% 。因此,在 一般计算中都忽略这种变化,而把 g 取作 9.8m/s 2 , 近似取 10m/s 2 A 、自由落体加速度也叫 g = 近似取 B 、方向 9.8m/s 2 , 10m/s 2 竖直向下 重力加速度。
3. 自由落体运动的规律 因为自由落体运动是初速度为零、加速度为 g 的匀加速直 线运动,请推出其速度 — 时间公式、位移 — 时间公式、位 移 — 速度公式。
二、课堂反馈: 甲物体的质量是乙物体质量的 2 倍,甲从 H 高处自由落下 ,乙从 2H 高处与甲同时自由落下,下面说法中正确的是 【 】 A 、下落过程中,下落 1s 末,甲的速度比乙的速度大; B 、下落过程中,下落 1s 末,它们速度相同; C 、下落过程中,各自下落 1m ,它们速度相同; D 、下落过程中,甲的加速度比乙的大。 BC
学生实验:
定义: 特点: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 g 的方向: 变化特点 三、小结 ①只受重力 ② v 0 =0 性质: 初速度为零的匀加速直线运动 g 的大小:
四、作业 P 45 3 、 4 、 5