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20081008第二章5自由落体运动Microsoft Pow


第二章 匀速直线运动的研究

自由落体运动 (一)鸡毛铜钱实验 管内有空气时,观察到什么现象? 管内有空气时,观察到什么现象? 管内是真空时,观察到什么现象? 管内是真空时,观察到什么现象? 为什么物体在真空中下落的情况与在空气 为什么物体在真空中下落的情况与在空气 中下落的情况不同?关于这个问题, 中下落的情况不同?关于这个问题,你有 什么假设或猜想? 什么

假设或猜想?

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第二章 匀速直线运动的研究

(二)什么叫自由落体运动? 什么叫自由落体运动? (1)条件? )条件? 初速为零,仅受重力( 初速为零,仅受重力(或其它力 远小于重力时) 远小于重力时) (2)用频闪仪研究自 ) 频闪仪研究自 由落体运动

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第二章 匀速直线运动的研究

频闪摄影是研究变速运动 常用的实验手段.在暗室中, 常用的实验手段.在暗室中, 照相机的快门处于常开状态 快门处于常开状态, 照相机的快门处于常开状态, 频闪仪每隔一定时间发出一次 短暂的强烈闪光, 短暂的强烈闪光,照亮运动的 物体, 物体,于是胶片上记录了物体 在几个闪光时刻的位置. 在几个闪光时刻的位置.右图 是小球自由下落时的频闪照 片.频闪仪每隔0.04 s闪光一次. 频闪仪每隔 闪光一次. 试根据图中的数据(单位: ) 试根据图中的数据(单位:cm) 判断自由落体运动是匀变速运 并计算加速度. 动.并计算加速度.
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实验结论:在误差允许的范围内, 实验结论:在误差允许的范围内, 恒量, x1 =x2=x3=……=恒量,故运动过程中加速度 恒量 不变, 不变,即自由落体运动是匀变速直线运动 实验表明:自由落体运动是初速度为 的匀 实验表明:自由落体运动是初速度为0的匀 加速直线运动 (三)自由落体加速度 (1)同一地点,一切物体自由下落的加速度都 )同一地点, 相同,这个加速度叫做自由落体加速度 自由落体加速度, 相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫 重力加速度, 表示. 做重力加速度,用g表示. 表示
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(2)重力加速度的大小和方向 ) 方向: 方向:竖直向下 大小:一般取 大小:一般取g=9.8m/s2或g=10 m/s2 (3)地球上不同地点 的大小一般不同 )地球上不同地点g的大小一般不同 根据表格列出的不同地点重力加速度, 根据表格列出的不同地点重力加速度, 表格列出的不同地点重力加速度 定性说明重力加速度的变化规律, 定性说明重力加速度的变化规律,并尝试解 释这个规律. 释这个规律. 重力加速度随着纬度的升高而增大, 重力加速度随着纬度的升高而增大,赤 道上最小,极地上最大. 道上最小,极地上最大.
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(4)以上结论与物体质量无关. )以上结论与物体质量无关. (四)自由落体运动的公式
取竖直向下的方向为正方向,v0=0,a=g,则有 竖直向下的方向为正方向, , ,

v = gt x = 1 gt 2
v v= 2

2

且0 ≤ x ≤ H

v = 2 gx
2
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注意: 区别下落高度, 注意:①区别下落高度,离地高度 会画过程图表示自由落体运动. ②会画过程图表示自由落体运动.

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v = gt

注意: 为离出发点的高 注意:x为离出发点的高 离地高为h=H-x 度,离地高为
O x H v h 地面

1 2 x = gt 2 v v= 2

v = 2 gx
2

0≤x≤H

请同学们大致画出x-t图 请同学们大致画出 图, v -t图, v2 -x图, x-t2图 图 图
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第二章 匀速直线运动的研究 v

v = gt

v2

v 2 = 2 gx
0≤x≤H

o

t x
H

1 2 x = gt 2

o

x

o

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(五)例题 例题1: 例题 :测定反应时间 原理,器材, ①原理,器材,待测物理量 ② 步骤 ③数据的记录与处理

什么叫反应 时间? 时间?



如图所示,甲,乙两同学测反应时 如图所示, 甲用手捏住塑料直尺的刻度x处 间.甲用手捏住塑料直尺的刻度 处, 并使尺在竖直方向, 并使尺在竖直方向,乙用手放在直尺的 刻度x 乙发现甲松手时, 刻度 1处.乙发现甲松手时,立即用手 捏住塑料直尺, 捏住塑料直尺,乙发现自己的手在直尺 的刻度x ).求乙的反 的刻度 2处( x1>x2 > x ).求乙的反 应时间. 应时间.
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例2:估测曝光时间 有一种"傻瓜'照相机,其光圈( 有一种"傻瓜'照相机,其光圈(进 光孔径)随被摄物体的亮度自动调节, 光孔径)随被摄物体的亮度自动调节, 而快门(曝光时间)是固定不变的. 而快门(曝光时间)是固定不变的.为估 测某架"傻瓜"照相机的曝光时间, 测某架"傻瓜"照相机的曝光时间, 实验者从某砖墙前的高处使一个石子 自由落下, 自由落下,拍摄石子在空中的照片如 右图.由于石子的运动, 右图.由于石子的运动,它在照片上 留下了一条模糊的径迹. 留下了一条模糊的径迹.已知每块砖 的平均厚度为6cm. 的平均厚度为6cm.石子起落点距地 面的高度约为2 .5m.怎样估算 估算这架照 面的高度约为2 .5m.怎样估算这架照 相机的曝光时间 曝光时间? 相机的曝光时间? 提示: 提示:hA=2.5m-0.06m×9=1.96m ×
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(六)用电磁打点计时器如何研 究自由落体运动? 究自由落体运动?
如右图,打点计时器固定在铁架 如右图, 台上,纸带一端系着重物, 台上,纸带一端系着重物,另一端穿 过计时器.用手捏住纸带, 过计时器.用手捏住纸带,启动计时 松手后重物自由下落, 器,松手后重物自由下落,计时器在 纸带上留下一串小点.根据纸带信息, 纸带上留下一串小点.根据纸带信息, ①证明自由落体运动是匀加速直线运 测量重物下落的加速度. 动②测量重物下落的加速度.③改变 重物的质量,重复上面的实验. 重物的质量,重复上面的实验.研究 物体质量对自由落体运动的影响. 物体质量对自由落体运动的影响.

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第二章 匀速直线运动的研究

例3:哪一个可能是自由落体 : 运动的x—t图?哪一个可能是 运动的 图 自由落体运动v—t的图? 的图? 自由落体运动 的图

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