1自由落体运动规律2.ppt

自由落体运动规律 一、运动信息的获取 V0=0的匀变速直线运动规律 速度与时间的关系：Vt= a · t 位移与时间的关系：S= a · t2/2 副板书 相等△t △S △S / △t = V * * 你从纸带中知道了哪些运动信息 1、相邻两点的时间间隔△t：0.02s 2、相邻两点之间的距离△s1、△s2、 △s3…… △sn 相等△t ， V △ S 自由落体运动是变速直线运动 速度 是 怎样 变化 的呢 G 自由落体运动是物体受到单一的力——重力G的作用而产生的运动，这种运动会不会是一种最简单的变速直线运动，速度均匀变化…… 伽利略·伽利雷 1564—1642年 怎样的变速直线运动才是最简单的呢？ 匀变速直线运动 ，且 V0=0 怎样验证我们的猜想呢？ 设计实验采集所需数据 如果数据符合匀变速直线运动的规律 猜想正确 如果数据不符合匀变速直线运动规律 猜想错误 V0=0的匀变速直线运动有什么规律呢？ 匀变速直线运动：物体沿直线且其速度均匀变化 （增加或减少）的运动。 即，a 恒定不变的运动 在当时16世纪末，科学家们对速度的均匀变化是有两种不同的认识： 1、物体的运动速度对位移S均匀变化，即，S=k v； 2、物体的运动速度对时间t均匀变化，即，V=k t； k 为常量。 这个猜测对了吗？ 科学家们走入的误区：速度与位移成正比，即， S=k · v 伽利略说：大家发现的这个结论 是荒谬的！ S 2s ˉ t ·V ˉ VOB·tOB O A B 即：物体从O点下落到A点需要时间t， 而从A点下落到B点不需要花时间 S 不可能！ 2V·t ˉ 物体的运动速度对时间t均匀变化，即，Vt=a · t 唯一的可能 加速度：物体速度的变化（Vt-V0）与完成这一变化所用 时间t的比值，表示为 a =（Vt-V0）/t 因为，初速度V0=0，代入上式得到， Vt=a · t 位移S有什么规律可循呢？ 初速度为0的匀变速直线运动的V-t图像 t/s V/(m/s) O Vt t 位移：S= ( Vt · t )/2 Vt =a·t ｛ ① ② 将①式中的Vt用②式中的 “ a · t ”替代，得 S= a·t2/2 初速度为零的匀变速直线运动的位移与时间满足的关系 注：作为副板书进行规律推导。 如果要验证自由落体运动是匀变速直线运动， 需要我们采集哪些数据呢？ 方法一：采集数据：Vt、t 如果采集的数据满足Vt/t为一个定值， 即a不变，则证明我们的猜想是对的！ 有什么方法可以测量到任意时刻的速 度Vt和时间t呢？ 实验采集数据中遇到了难题： 1、物体的瞬时速度Vt无法直接测量 2、物体做自由落体运动的下落时间t很短，测量误差大 能不能通过我们直接测量的量来验证呢？ 方法二：位移S与时间t 若物体做自由落体运动的位移S和时间t满足匀变速直线运动的规律： S/t2=定值 ， 也可证得 自由落体运动是匀变速直线运动！ 5 4 3 2 1 n 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 T（s） 48.0 30.7 17.3 7.7 1.9 Sn（mm） S1/t2=1.9*10-3/(0.02)2=4.75(m/s2) S2/t2=7.7*10-3/(0.04)2=4.81(m/s2) S3/t2=17.3*10-3/(0.06)2=4.81(m/s2) S4/t2=30.7*10-3/(0.08)2=4.79(m/s2) S5/t2=48.0*10-3/(0.10)2=4.80(m/s2) 同学们课后利用自己打的纸带上的数据分析一下， 看是否能得到跟老师一样的结果！ 在误差范围 内,S/t2可视 为定值， 即a/2。 a 约为9.60m/s2 S/t2=定值？ 自由落体运动：是初速度为零的匀变速直线运动，