1、上一页下一页目 录退 出1直升飞机停在空中飞行员跳下飞机后发现打不开伞包如不考虑空气阻力他做什么运动？又有何后果？思思 考考上一页下一页退 出目 录2飞行员打不开伞包的后果上一页下一页退 出目 录3物体下落的运动是一种常见的运动。物体下落的运动是一种常见的运动。雨滴的下落雨滴的下落苹果的下落苹果的下落伞兵的下落伞兵的下落4历史的回顾历史的回顾 亚里士多德亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。5 重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。重的物体下落得快，轻
2、的物体下落得慢。这个观点是否正确呢？这个观点是否正确呢？演示演示1 1在同一高度同时释放一支粉笔头（或一枚硬币）在同一高度同时释放一支粉笔头（或一枚硬币）和一张纸片，请观察物体是否同时落地。和一张纸片，请观察物体是否同时落地。演示演示2 2把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体把纸片揉成纸团，重复以上实验，请观察物体是否同时落地。是否同时落地。为什么有时重的物体下落得快，有时轻重不同的物体为什么有时重的物体下落得快，有时轻重不同的物体下落得快慢几乎一样？下落得快慢几乎一样？一、问题提出一、问题提出上一页下一页退 出目 录6 结论：轻重不同的物体下落得快慢不同，主要是由于结论：轻重不同的物体下
3、落得快慢不同，主要是由于空气阻力不同造成的，与物体的轻重无关。空气阻力不同造成的，与物体的轻重无关。钱毛管实验钱毛管实验 把硬币和羽毛放在一个把硬币和羽毛放在一个玻璃管的底部，将其倒竖起玻璃管的底部，将其倒竖起来，我们会看到什么？来，我们会看到什么？若抽去管里的空气，然若抽去管里的空气，然后在把它倒竖起来，我们又后在把它倒竖起来，我们又将看到什么将看到什么?上一页下一页退 出目 录重的物体比轻的物体下落的快重的物体比轻的物体下落的快轻重物体下落一样快轻重物体下落一样快7 如果物体下落时如果物体下落时所受空气阻力与重力所受空气阻力与重力相比，可以忽略不计，相比，可以忽略不计，那么也可以看成是自那
4、么也可以看成是自由落体运动。由落体运动。模拟比萨斜塔模拟比萨斜塔8 阿波罗登月实验阿波罗登月实验 1971 1971年，阿波罗年，阿波罗1515号飞船登上无大气的月球后，宇航员号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，同时落到月球表面。观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。上一页下一页退 出目 录9物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动 2.2.条件：条件：(1)(1)只受重力只受重力(而不受其他任而不受其他任何力何力，包括空气阻力包括空气阻力
5、)（空气阻力（空气阻力G G，F F合合=G=G）(2)V(2)V0 0=0 0实际上，如果空气实际上，如果空气阻力的作用同重力阻力的作用同重力相比很小，可以忽相比很小，可以忽略不计，物体的下略不计，物体的下落也可以看做自由落也可以看做自由落体运动落体运动注意注意自由落体运动自由落体运动 到底是一种怎样的运动呢？到底是一种怎样的运动呢？1.1.定义：定义：二、自由落体运动二、自由落体运动上一页下一页退 出目 录10逻辑的力量逻辑的力量=4m/s=4m/s2v=8m/s=8m/s1v4m/s 8m/s8m/s12v伽利略利用归谬法否定伽利略利用归谬法否定了亚里士多德的观点了亚里士多德的观点伽利略
6、对自由落体运动的研究上一页下一页退 出目 录11（提出问题）：既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。12伽利略的探索之路伽利略的探索之路（知识知识=观察观察+实验实验+思考思考）大胆的猜测大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即 则：测瞬时速度V与时间t成正比 tV tv 13困难一困难一 瞬时速度无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求的途径（思维的作用）则：测下落的高度与时间t2 2成正比 知识知识观察观察实验实验思考思考tV xvt2xt14冲淡重力困难二困难二 物体下落很快，很难测定
7、不同位移的时间（思维）（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。15实验验证实验验证 ：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：结果表示为：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着是这个常数的随着 的增大而增大。的增大而增大。知识知识观察观察实验实验思考思考时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104312222123xxxttt常数
8、16合理外推 2xt困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？符合这个规律？合理外推：随着合理外推：随着 的增大，的增大，的数值在增大。当的数值在增大。当=90=900 0时，即时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。17伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？符合这个规律？合理外推：随着倾角的增大，直到合理外推：随着倾角的增大，直到=90=900 0时，即物体时，即物体竖直下落时，伽利略
9、的假设成立。竖直下落时，伽利略的假设成立。上一页下一页退 出目 录合理外推18三、重力加速度三、重力加速度 在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g g 表表示。示。在地球上不同地点，在地球上不同地点，g g 的值略有不同。离地心的值略有不同。离地心越远越远g g越小越小 在地球表面或表面附近，随着纬度增大，在地球表面或表面附近，随着纬度增大，g g增增大；随着高度增加，大；随着高度增加，g g减小。减小。在通常的计算中，取在通常的计算中，取 g g=9.8 m/s=9.8
10、 m/s 2 2。重力加速。重力加速度方向总是度方向总是竖直向下竖直向下。上一页下一页退 出目 录19超越伽利略 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法：1、“自由落体频闪照片”求加速度 2、用打点计时器研究纸带求出加速度 3、其它方法（测速计等）20赤道：赤道：g=9.780m/sg=9.780m/s2 2北京：北京：g=9.801m/sg=9.801m/s2 2北极：北极：g=9.832m/sg=9.832m/s2 2随纬度升高，重力加速度增大。随纬度升高，重力加速度增大。莫斯科：莫斯科：
11、g=9.816m/sg=9.816m/s2 221四、自由落体运动的公式四、自由落体运动的公式tavttgvt221tgh a gx h 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动的所有公式都适用于自由所以，匀变速直线运动的所有公式都适用于自由落体运动。落体运动。上一页下一页退 出目 录规律：规律：速度规律速度规律位移规律位移规律2vv 212xa t22tvah22 【例例1 1】雨滴通常从雨滴通常从 1 1 500500 m m 左右的高度落下，如果没左右的高度落下，如果没有空气阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的有空气
12、阻力，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？速度是多少？ght2 s5.17s8.950012 雨滴落地时的速度为雨滴落地时的速度为m/s5.171m/s5.178.9 gtvt 解：解：如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自如果没有空气阻力，雨滴下落的运动可以看成自由落体运动，由公式由落体运动，由公式 得得221=tgh 讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过讨论：实际上雨滴落到地面的速度不超过8 8 m/sm/s，说明，说明物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时物体从很高的地方下落时，空气阻力是不可忽略的，有时空气阻力可以大到等于物体的重力。空气阻力可以大到等于物
13、体的重力。上一页下一页退 出目 录23 【例例2 2】如图所示，一个小钢球做自由落体运动。如图所示，一个小钢球做自由落体运动。测得小钢球经过测得小钢球经过 A A点时的速度是点时的速度是 2.42 m/s2.42 m/s，经过，经过 B B 点时点时的速度是的速度是 4.64 m/s4.64 m/s，所用时间是所用时间是0.226 s0.226 s，求此地的重，求此地的重力加速度和力加速度和AB AB 间的距离。间的距离。解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以解：因为自由落体是匀加速直线运动，所以tvvgAB-22m/s82.9m/s226.042.264.4 -tvvhBAAB2 m80.0
14、m226.0264.442.2 tgvvAB-AB上一页下一页退 出目 录24 1.1.在某地让一个小球从在某地让一个小球从 17.7 m 17.7 m 高的地方自由高的地方自由下落，测得小球下落到地面处所用的时间是下落，测得小球下落到地面处所用的时间是1.9 s1.9 s，求此地的重力加速度和求此地的重力加速度和1.9 s 1.9 s 末的速度。末的速度。22thg 222m/s8.9m/s9.17.172 小球在小球在1.9 s 1.9 s 末的速度为末的速度为m/s6.18m/s9.18.9 gtvt 解：解：由公式由公式 得得221=tgh 练练 习习上一页下一页退 出目 录25上一页
15、下一页退 出目 录伽利略的验证从静止开始在连续相等的时间内通过的各段距离之比为从静止开始在连续相等的时间内通过的各段距离之比为1:3:5:7 1:3:5:7 从静止开始到每个相等的时间末运动的距离之比为从静止开始到每个相等的时间末运动的距离之比为1:4:9:16 1:4:9:16 T 2T 3T 4TT 2T 3T 4T2th 26 2.2.一个物体从一个物体从 19.6 m 19.6 m 高的地方自由下落，问高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？多少？ght2 s0.2s8.96.192 物体落地时的速度为物体落地时的速
16、度为m/s6.19m/s0.28.9 gtvt 解：解：由公式由公式 得得221=tgh上一页下一页退 出目 录27小结小结物体物体 只只在重力作用在重力作用下下 从从 静止静止 开开始下落的运动始下落的运动一、定义一、定义:三、性质：三、性质：自由落体运动是初速度为自由落体运动是初速度为零零的的匀加速匀加速直线运动直线运动四、加速度四、加速度(重力加速度重力加速度)方向方向:.竖直向下竖直向下大小大小:g=9.8m/sg=9.8m/s2 2或或g=10m/sg=10m/s2 2纬度越高纬度越高 g g 值越大值越大二、特点：二、特点：只受重力只受重力V V0 0=0=0上一页下一页退 出目 录g g 值越小值越小离地面越高离地面越高 28上一页下一页退 出目 录29作业：作业：1 1、教材：、教材：3333页第页第3 3题做在作业本上，其他做书上。题做在作业本上，其他做书上。2 2、练习册第、练习册第7 7节习题。节习题。上一页下一页退 出目 录30上一页下一页退 出目 录科学探究的过程31
