物理人教版 (新課標(biāo))第二章 勻變速直線運動的研究5 自由落體運動優(yōu)秀ppt課件

這是一份物理人教版 (新課標(biāo))第二章 勻變速直線運動的研究5 自由落體運動優(yōu)秀ppt課件，文件包含高中物理﹒點石成金系列251自由落體運動pptx、高中物理﹒點石成金系列252豎直上拋運動pptx、25自由落體運動教學(xué)資源-1NASA全球最大的真空實驗室------羽毛保齡球自由落體實驗-副本avi、導(dǎo)課視頻用打點計時器研究自由落體運動avi、探索月球-伽利略自由落體實驗avi、測定反應(yīng)時間實驗avi、測定重力加速度方法avi、生活中的下落現(xiàn)象avi、真空管實驗avi等9份課件配套教學(xué)資源，其中PPT共55頁， 歡迎下載使用。
（1）自由落體的運動性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運動。
（2）自由落體的加速度：在同一地點加速度恒定為g。
（3）自由落體的規(guī)律：
觀察與思考: 圖是一張網(wǎng)球沿豎直向上運動的頻閃照片。觀察其運動軌跡及其運動過程中運動快慢的變化。說一說：①網(wǎng)球運動是直線運動還是曲線運動？②其在運動過程中的速度如何變化？③其在運動過程中受到哪些力的作用？
1.定義：將物體以一定的初速度豎直向上拋出，物體只在重力作用下的運動叫做豎直上拋運動。
2.產(chǎn)生條件：?、倬哂胸Q直向上的初速度 ②只受重力作用
② 加速度： a= －g的勻變速直線（通常以初速度v0 方向為正方向）
3.運動性質(zhì)：　初速度v0豎直向上，加速度為g（豎直向下）的勻變速直線運動。
4、豎直上拋運動的規(guī)律：
速度公式
位移公式
速度位移公式
5、豎直上拋運動的v---t圖像：
6、豎直上拋運動的基本特點
① 上升到最高點的時間：
④ 從拋出到再回到拋出點：
7、豎直上拋運動處理方法
整個豎直上拋運動分為上升和下降兩個階段，但其本質(zhì)是加速度恒為g的完整的勻變速運動，所以處理時可采用兩證方法：
（1）分段法：
（2）整體法：將全過程看做是初速度為 v0加速度a= - g的勻變速直線運動，三個基本公式直接應(yīng)用于全過程，但必須要注意方程的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向為正方向，則v ＞0時正在上升；v ＜0 時正在下降，x為正時在拋出點上方，x為負時在拋出點的下方。
上升階段:末速度為零的勻減速直線運動
下降階段:自由落體運動
①落地點在拋出點上方(正位移)
②落地點在拋出點下方(負位移)
速度、時間都具有對稱性
8、豎直上拋運動對稱性
【例】關(guān)于豎直上拋運動,下列說法正確的是( )A.上升過程和下落過程加速度大小相等,方向相同B.上升過程和下落過程加速度大小相等,方向相反C.在最高點物體速度為零,加速度不為零D.在最高點物體速度為零,加速度為零
例2：一個做豎直上拋運動的物體，當(dāng)它經(jīng)過拋出點上方0.4m處時，速度是3m/s，當(dāng)它經(jīng)過拋出點下方0.4m時，速度應(yīng)為多少?（g=10m/s2，不計空氣阻力）
解法1：分段法：上升到0.4m后速度為3m/s，所以還能繼續(xù)上 升的高度為x1，由公式得：
物體相當(dāng)于從高為 的高處下落。
所以由速度公式得：
解法2：整體法：設(shè)在拋出點上方0.4m處的速度為v1，在拋出 點下方0.4m處的速度為v2，設(shè)向上為正方向，上到下 的位移為－0.8m，加速度為－g，則由公式得：
當(dāng)物體運動到跑出點下方時，速度方向向下，從而舍去正值。
例3、一個從地面上豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過最高點C點下方一個比較低的A點的時間間隔為TA，兩次經(jīng)過最高點下方一個比較高的B點的時間間隔為TB ，試求AB之間的距離。
畫出運動示意圖如圖示：
由豎直上拋運動的對稱性
C →A 自由落體運動 t1 = TA / 2
hCA= =1/2×g t12 =1/8 ×g TA2
C →B自由落體運動 t2 = TB / 2
hCB= =1/2×g t22 =1/8 ×g TB2
∴ hAB= hCA - hCB = 1/8 ×g （ TA2 -TB2）
【解】物體從氣球上掉下來到達地面這段距離即為物體脫離氣球時，氣球的高度。
例4：氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度。（g=10m/s2）
【錯解原因】由于學(xué)生對慣性定律理解不深刻，導(dǎo)致對題中的隱含條件即物體離開氣球時具有向上的初速度視而不見。誤認(rèn)為v0=0。實際物體隨氣球勻速上升時，物體具有向上10m/s的速度當(dāng)物體離開氣球時，由于慣性物體繼續(xù)向上運動一段距離，在重力作用下做勻變速直線運動。
【分析解答】本題既可以用整體處理的方法也可以分段處理。 可將物體的運動過程視為勻變速直線運動。規(guī)定向下方向為正，則V0=-10m/s，g=10m/s2據(jù)h＝v0t+
∴物體剛掉下時離地1275m。
由豎直上拋運動規(guī)律 h=v0 t-1/2 gt2
15=20t-5t2
∴t1=1s 或 t2=3s
－15=20t-5t2
例6．一雜技演員,用一只手拋球.他每隔0.40s拋出一球,接到球便立即把球拋出,已知除拋、接球的時刻外，空中總有四個球，將球的運動看作是豎直方向的運動，球到達的最大高度是（高度從拋球點算起，取g=10m/s2）（ ） A． 1.6m B． 2.4m C．3.2m D．4.0m
解：共有5個球，一個球到手0.4s時，另一個球剛拋出，空中有四個球，由于豎直上拋運動的對稱性，四個球的排列位置如圖示，
可見，一個球在空中運動的總時間 為1.6s，
h=1/2 gt 2=3.2m
例7、一個物體從高度h處自由下落,測得物體落地前最 后1秒內(nèi)下落了25米,求：物體下落的高度h. (g取10m/s2)
解一：畫出運動示意圖，設(shè)落地總時間為t, 則依題意，
由自由落體運動規(guī)律得
O到B h=1/2×gt2 (1)
O到A h-25 = 1/2× g(t-1)2 (2)
解得 t=3s, h=45m
解二：A→B 由豎直下拋運動規(guī)律
hAB = vA× 1 +1/2× g×12 = 25
∴ vA= 20m/s
O到A 由自由落體運動規(guī)律得
h-25 = vA2 / 2g=20m
解三：O →A 自由落體運動 vA =g（t –1）
O →B 自由落體運動 vB =gt
A →B 豎直下拋運動 vB2- vA2 =2g×25
g 2 t 2- g 2 （t –1）2 =2g×25
解出 t=3s, h=45m
解四： A →B 平均速度為
（vA+vB）/ 2 =25
A →B 豎直下拋運動 vB -vA =g×1
O →B 自由落體運動
∴ h= vB2/2g=45 m
解五： 自由落體運動第一秒下落的位移為
hⅠ=1/2g × 1= 5m
由自由落體運動的比例關(guān)系
hⅠ﹕hⅡ﹕h Ⅲ﹕… = 1 ﹕ 3﹕ 5﹕ … =5 ﹕ 15﹕ 25﹕ …
∴ t=3s h=5+15+25=45m
解六： 由自由落體運動的速度圖線 ，
梯形面積等于最后1s內(nèi)的位移，
ab=g(t-1) cd=gt bc= 1s
25=1/2 ×[gt+g(t-1)] ×1
∴ t=3s h=1/2×gt2=45m