第2章 第2節(jié)　自由落體運動規(guī)律

1、.第二節(jié)自由落體運動規(guī)律學 習 目 標知 識 脈 絡1.理解自由落體運動的概念.2.知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同.3.理解自由落體運動的規(guī)律，能應用它解決實際問題. 重點4.理解實驗探究求自由落體加速度的方法難點 猜 想 與 驗 證 測 量 重 力 加 速 度1猜測自由落體運動是一種簡單的加速運動，即勻加速直線運動2驗證1根據(jù)vtat，可得sat2.由打點計時器打出的紙帶，測得物體下落的位移和時間，求出自由落體運動在各段的加速度，看是否相等來驗證2從1中的知識可得到自由落體運動的物體在某一時刻的速度為vt.利用測量得到的位移和時間數(shù)據(jù)，求出自由落體運動在某一時刻的速度，看在相等的時

2、間內速度增加量是否相等來驗證1在自由落體運動過程中，不同質量的物體運動規(guī)律一樣2根據(jù)猜測可知，無論什么物體，只要做自由落體運動，假設時間相等那么速度的增加量也相等3根據(jù)猜測可知無論什么物體，只要做自由落體運動，通過一樣位移的平均速度都相等×如圖2­2­1是著名的比薩斜塔傳說伽利略曾在比薩斜塔上做過實驗伽利略讓重的鐵球和輕的鐵球同時下落，發(fā)現(xiàn)兩鐵球幾乎同時落地，僅僅相差“二指寬這是為什么呢？圖2­2­1【提示】實驗說明：一樣時間內，重的鐵球和輕的鐵球下落高度幾乎一樣“二指寬的差距是空氣阻力造成的測量重力加速度的方法1利用打點計時器測重力加速度圖2

3、­2­2按圖2­2­2示連接好，并用手托重物將紙帶拉到最上端先接通電路再放開紙帶打完一條紙帶后立即斷開電源對紙帶上計數(shù)點間的間隔 h進展測量2利用頻閃照相法測重力加速度圖2­2­3頻閃照相機可以間隔相等的時間拍攝一次，如圖2­2­3所示利用頻閃照相機可追綜記錄做自由落體運動的物體在各個時刻的位置和h.3根據(jù)v，求出物體在某兩個時刻的速度，由g，可求出重力加速度g.也可求出多個點的速度，利用v­t圖的斜率求g.1一位同學進展“用打點計時器測量自由落體運動的加速度實驗1現(xiàn)有以下器材可供選擇：鐵架臺、電磁打點計

4、時器以及復寫紙，紙帶假設干、220 V交流電源、低壓交流電源、天平、秒表、導線、開關其中不需要的器材有：_；缺少的器材是_2這位同學從打出的幾條紙帶中，挑出較為理想的一條紙帶把開場打的第一個點標為A，隨后連續(xù)的幾個點依次標記為點B、C、D、E和F，測量出各點間的間隔 如圖2­2­4所示請你在這位同學實驗的根底上，考慮根據(jù)紙帶求速度的方法，寫出你所根據(jù)的公式：_.圖2­2­43根據(jù)你的計算公式，求出紙帶下落經(jīng)過B、C、D、E點時的速度分別為多大并求出紙帶下落的加速度大小結果保存三位有效數(shù)字【解析】1實驗要測量重力加速度，需要刻度尺測量位移，故不需要天平、秒

5、表，缺少刻度尺和重物2根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度得vt.【答案】1220 V交流電源、天平、秒表刻度尺、重物2vt30.193 m/s20.385 m/s20.57 m/s20.768 m/s29.63 m/s22某物理興趣小組為獲得當?shù)刂亓铀俣戎?，設計了如下實驗，并進展了一系列探究過程假設你也是其中一員，請補充完好橫線部分內容.【導學號：60042019】圖2­2­51操作過程：將打點計時器固定在鐵架臺上，如圖2­2­5所示將接有重物的紙帶沿豎直方向穿過打點計時器的限位孔先_，再釋放紙帶獲得點跡明晰的幾條紙帶2探究過程：其中一條紙帶的點跡及數(shù)

6、據(jù)如圖2­2­6所示圖中直尺的單位為cm，點O為紙帶上記錄到的第一點，點A、B、C、D、依次表示點O以后連接的各點打點計時器每隔T0.02 s打一個點圖2­2­6小組成員量出DF間的間隔 為3.60 cm，計算出打點計時器打下點E時的速度vE_ m/s.小組成員量出FH間的間隔 為5.20 cm，計算出打點計時器打下點G時的速度vG_ m/s.利用a得出g_ m/s2.利用a得出g_ m/s2.【解析】1使用打點計時器時應先接通電源，后釋放紙帶2tT0.02 s，由vE得，vE0.90 m/s由vG得，vG1.30 m/s由g得出g10.00 m/s2將

7、t2T0.04 s代入g得出g10.00 m/s2【答案】1接通電源20.901.3010.0010.00利用紙帶計算g的兩種方法1計算出紙帶上幾個點的速度，然后根據(jù)加速度定義式求加速度2計算出紙帶上各點的速度，畫出v­t圖象，由圖象的斜率求得重物下落的加速度即重力加速度自 由 落 體 運 動 規(guī) 律1重力加速度：自由落體運動的加速度稱為自由落體加速度，也叫做重力加速度，常用g表示，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般計算中，通常取g9.8 m/s2，粗略計算時，g取10 m/s2.重力加速度的方向總是豎直向下的2速度公式：vtgt；位移公式：sgt2.1自由落體運動是豎直向下

8、的勻加速直線運動2自由落體加速度的方向都是豎直向下3重力加速度在任何地點都是9.8 m/s2×質量越大的物體自由落體加速度越大嗎？【提示】在地球的同一地點自由落體加速度一樣，與質量無關討論1：自由落體運動是一個什么樣的運動？【提示】自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動討論2：自由落體運動的時間由什么決定？【提示】由下落的高度決定1根本規(guī)律1速度公式：vtgt.2位移公式：sgt2.2關于自由落體運動的幾個比例關系式及推論1第1 s末，第2 s末，第3 s末，第n s末速度之比為123n；2前1 s內，前2 s內，前3 s內，前n s內的位移之比為149n2；3連續(xù)相等時間內的位移

9、之比為1352n1；4連續(xù)相等位移上所用時間之比為11；5連續(xù)相等時間內的位移之差是一個常數(shù)sgT2T為時間間隔推論：，sgT2.6速度位移關系式：v2gs3關于自由落體運動的加速度g，以下說法中正確的選項是A重的物體的g值大B同一地點，輕重物體的g值一樣大Cg值在地球上任何地方都一樣大Dg值在赤道處大于在北極處【解析】自由落體加速度又叫做重力加速度在同一地點，所有物體的重力加速度都是相等的，與物體的質量，運動狀態(tài)均無關，A、C錯誤，B正確；在不同地點，重力加速度是不同的，兩極處大于赤道處，D錯誤【答案】B4多項選擇為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下不計空氣阻力，測出以下哪個物理量就可以算出樓房的高度A物體的質量B物體的密度C石塊下落到地面的總時間D物體落地時的速度【解析】石塊的下落可看成自由落體運動，下落的快慢與其質量及密度無關，A、B項錯誤假設測出石塊的下落時間，可根據(jù)hgt2計算樓房的高度，C項正確假設測出物體落地時的速度，可根據(jù)v22gh計算樓房的高度，D項正確【答案】CD5一顆自由下落的小石頭，經(jīng)過某點時的速度是10 m/s，經(jīng)過另一點時的速度為30 m/s，