第七节 对自由落体运动的研究.ppt

* 第七节 对自由落体运动的研究 1、自由落体运动 (1) 定义：只在重力的作用下，物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动. (2)对定义的理解 受力条件：只受重力作用 运动条件：初速度v0=0 (3) 实质：自由落体运动实质上就是一种初速度为零的匀加速直线运动. 为什么是匀加速度运动呢？ 物体在空气中的运动能否看做自由落体运动？ 物体下落过程所受空气阻力远小于物体的重力，即阻力与重力相比可忽略 【例1】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. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 C. 从静止开始下落的小钢球，因受空气的阻力作用，不能看成自由落体运动 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 B D 课堂小结 (1)自由落体运动是一种理想化模型.当自由下落的物体受到的空气阻力远小于重力时才做自由落体运动 (2)物体做自由落体运动的条件是：①初速度为零；②仅受重力作用 . 自由落体运动规律是怎样发现的 2、伽利略对落体运动规律的探究 (1) 发现问题 亚里士多德：重的物体比轻的物体下落快 伽利略：捆绑物体下落时出现逻辑矛盾，重物与轻物应该下落得一样快. (2) 提出假说 下落时速度逐渐增大，速度与时间成正比，即 下落的距离与时间的平方也应成正比 那么 (3) 间接验证 先研究小球在斜槽上的运动 连续的相等时间间隔内通过的各段距离之比，等于从1开始的一系列奇数之比 (4) 合理外推 加大斜面的倾角外推至倾角90°即自由下落时，其比值也保持不变。 自由落体运动是匀变速直线运动 (5) 意义 开创了运用数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法.标志着物理学真正的开端. 自学教材伽利略对自由落体运动的研究，以及学习伙伴例2 3、自由落体加速度 (1) 定义：自由落体运动的加速度，用g表示，称为自由落体加速度或重力加速度. (2) 重力加速度g的理解 ①是矢量，其方向竖直向下 ②与地球上的纬度有关；与海拔高度有关 ③同一地方重力加速度相同，与物体的质量、运动状态、受力等无关 g是恒定的吗？ (3)自由落体运动的规律 可看成匀变速直线运动在v0=0,a=g时的一种特例 (4)初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式 设t=0开始计时，以T为时间单位 ①1T末、2T末、3T末、…瞬时速度之比为： ② 第一个T内，第二个T内，第三个T内，…第n个T内的位移之比为： ③ 1T内、2T内、3T内、…位移之比为： ④通过连续相同的位移所用的时间之比为： 【例3】一条铁链AB长0.49m，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2.45m处的小孔O需要的时间.（g取10m/s2) 解法一： B端到达O点所需的时间为t1，发生的位移为x1；A点到达O点所需的时间为t2铁链长度L=0.49m，A端发生的位移为x2=2.45m 由以上三式解得 解法二 ：当铁链的 B 端到达 O 点和铁链的A端到达O点时，铁链下降的高度分别为X1和x2,它们经过O点的速度分别为v1和v2,则: 铁链经过 O 点的时间为t,位移为铁链的长度L，则有 代入数据得 : t=7.4×10-2s *