第五节 自由落体运动 活动一:归纳物体做自由落体运动的条件 物体下落的运动是一种常见的运动,不同物体下落的快慢是否相同呢?观察下列实验现象,思考有关问题: 实验1(试一试):让重的橡皮和轻的纸片同时下落,观察哪个下落快 实验2(试一试):两张相同材质的纸一张大的一张小的,显然小的轻一些,把小的纸片团成纸球,然后让它们同时下落,观察哪个下落快 实验3(试一试):用橡皮和轻的纸团同时释放看一看哪个下落快 实验4(看一看):用牛顿管制造出真空状态让轻的羽毛和重的铁片同时下落,观察哪个下落快 总结: 1.物体下落的快慢与哪些因素有关? 2. 自由落体运动的定义:. 3.物体做自由落体运动的条件: (1) (2) 活动二:探究自由落体运动的规律 1. 用打点计时器研究自由落体运动. (1)如图所示,将电磁打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以研究自由落体运动,所需器材有电磁打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需的器材有_____(填字母代号). A. 直流低压电源、天平及砝码 B. 直流低压电源、毫米刻度尺 C. 交流低压电源、天平及砝码 D. 交流低压电源、毫米刻度尺 (2)打点计时器所用电源的频率为50 Hz,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,每两个测量点之间有4个实际打出的点(未标出),如图所示,图中所标数据是各测量点到O点的距离(单位:mm),那么物体做_____运动,加速度为_____. (3)改变重物的质量,重复上面的实验,归纳自由落体运动性质: 2. 在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做重力加速度,通常用g表示. (1)方向: (2)大小: 观察教材中“一些地点的重力加速度”表格,回答问题: ①北京的重力加速度是多大?表示什么物理含义? ②哪个地点的重力加速度最小?哪个地点的重力加速度最大? ③从表中你发现了什么规律?课后查阅资料解释这个规律. 活动三:应用自由落体运动的规律解决问题 1. 匀变速直线运动的一切推论、公式,如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动,仅需要将v0=0、a=g代入相关式子、x习惯性地写成h即可.请在表格中填写自由落体运动的规律. 规律名称 匀变速直线运动的规律 自由落体运动的规律 速度公式 v=v0+at 位移公式 x=v0t+at2 速度位移公式 v2-v=2ax 平均速度求位移公式 x=t 2. 从发现情况到采取相应行动经过的时间叫做反应时间. (1)请和另一位同学合作测出自己的反应时间. 操作方法:如图甲所示,A握住尺的上端,B在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触),当看到A放开手时,B立刻握住尺.若B做握尺准备时,手指位置如图乙所示,而握住尺时的位置如图丙所示,通过尺的下落高度可以计算反应时间. (2) 你和图中的B同学谁的反应时间短?定性比较时需要计算出B同学的反应时间吗? (3)某同学把“刻度尺”改造成“反应时间尺”,可以直接读出反应时间.“反应时间尺”上的时间标度均匀吗? 3.从离地面500 m的空中自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求: (1)小球落到地面所用的时间; (2)小球自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移. ... ...
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