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2.4 自由落体运动(共19张PPT)
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2.4自由落体运动 站在高层建筑物上,让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下,你认为哪个物体下落得快? 在教室内拿两张同样大小的纸,将其中一张揉成一个团。让纸团和另一张纸在同样的高度落下,看看哪一个下落得快?结合实验及生活中的经验,讨论:什么因素影响物体下落的快慢?影响落体运动快慢的因素可能是空气阻力的作用。 亚里士多德亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关,重的物体下落得快。物体下落的运动是司空见惯的,但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。最早研究这个问题的,大概要算古希腊学者亚里士多德了。树叶石头 一、自由落体运动伽利略例如,假定一块大石头的下落速度为8,一块小石头的下落速度为4,当把两块石头捆在一起时,大石头会被小石头拖着而变慢,整个物体的下落速度应该小于8;伽利略认为,根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断,会推出相互矛盾的结论。v=8m/sv=4m/s48m/s 那么,轻重不同的物体下落的情况到底怎样?下面我们一起来做个比较精细的实验,仔细研究一下。 轻重不同的物体下落快慢的研究抽成真空甲,一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管),其中一端有一个开关,玻璃管可以与外界相通。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察物体下落的情况。乙,把玻璃管里的空气抽出去,再次观察物体下落的情况。有空气结论:轻的物体和重的物体下落得同样快。 在现实生活中人们之所以看到物体下落的快慢不同,是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力,所有物体下落的快慢都一样。 1、定义: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。2、特点:①从静止开始下落,即初速度v0为零。②只受重力。在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落可以近似看作自由落体运动。自由落体运动 由上面的实验我们可以看到,自由落体运动是加速运动。那么,它的加速度在下落过程中是否变化呢?如图,固定打点计时器,纸带一端系着重物,另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端,启动打点计时器,松手后重物自由下落,计时器在纸带上留下一串小点。仿照前面对小车运动的研究,测量重物下落的加速度。改变重物的质量,重复上面的实验。研究自由落体运动的规律纸带夹子重物打点计时器 二、自由落体加速度对不同物体进行的实验结果表明,在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。③方向:竖直向下。①定义:物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度。②符号:通常用g表示。④大小:一般g=9.8m/s2,粗略计算g=10m/s2。 精确的实验发现,在地球表面不同的地方,g的大小一般是不同的。你从表中发现了什么规律吗?你能尝试解释这个规律吗?尝试解释就是作出猜想。①重力加速度随纬度的增加而增大。②地球是一个两极稍扁赤道略鼓的不规则球体,所以极地半径比赤道半径小。 用手机测自由落体加速度(阅读)用手托着手机,打开加速度传感器,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机,观察手机屏幕上加速度传感器的图像。 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。 科学漫步伽利略对自由落体运动的研究(阅读)伽利略的逻辑和实验自然使人钦佩,伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。这些方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。 STSE从伽利略的一生看科学与社会(阅读)伽利略是伟大的物理学家和天文学家,意大利比萨大学和帕多瓦大学的教授,他融会贯通了当时的数学、物理学和天文学,在研究工作中开科学实验之先河,奠定了现代科学的基础。 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自由落体运动。2、特点:①从静止开始下落,即初速度v0为零。②只受重力。二、自由落体加速度①定义:物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度。②符号:通常用g表示。③方向:竖直向下。④大小:一般g=9.8m/s2,粗略计算g=10m/s2。 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。
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