第7節(jié)-對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

第一章運(yùn)動(dòng)的描述第7節(jié)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究制作：葉建軍yejianjun1@163.com【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.明確重力加速度的意義3.能解決自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際問(wèn)題1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：2.當(dāng)初速度為零時(shí)：速度規(guī)律位移規(guī)律【知識(shí)回顧】3.對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，如果將時(shí)間等份成周期為T的間隔，如圖所示，那么相鄰兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)位移之差用Δx表示則有：我們把它稱為勻變速運(yùn)動(dòng)的判別式?！居^察思考】1.亞里士多德通過(guò)對(duì)物體自由下落的觀察，提出了“重的物體比輕的物體下落的快”，即“重快輕慢”的觀點(diǎn).你對(duì)他的觀點(diǎn)產(chǎn)生過(guò)懷疑嗎？2.活動(dòng):比較橡皮和紙片誰(shuí)先落地；再把紙對(duì)折撕成等質(zhì)量的兩半，把其中一個(gè)揉成團(tuán)再完成實(shí)驗(yàn)，你觀察到什么現(xiàn)象呢？如果兩個(gè)都揉成團(tuán)呢？空氣阻力的影響.思考：造成“重快輕慢”的原因可能是什么呢？1.實(shí)驗(yàn):(1)錢毛管實(shí)驗(yàn)【自由落體運(yùn)動(dòng)】我們把下，的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)真空實(shí)驗(yàn)室中拍攝的頻閃照片(3)宇航員在月球上的落體實(shí)驗(yàn)思考：物體在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受力情況如何呢？

物體是被如何釋放的呢？物體只受重力作用由靜止開(kāi)始下落發(fā)現(xiàn)問(wèn)題伽利略以“重物比輕物落得快”為前提，通過(guò)邏輯推理，得出了互相矛盾的結(jié)論．若以“輕物比重物落得快”為前提，你能否推斷出互相矛盾的結(jié)論？請(qǐng)?jiān)囃浦举だ詫?duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究】提出假說(shuō)從“自然界總是習(xí)慣于運(yùn)用最簡(jiǎn)單和最容易的手段”的信念出發(fā)，提出自由落體的速度與時(shí)間成正比的猜想，即，并進(jìn)而推導(dǎo)出下落距離與時(shí)間的關(guān)系為

.間接驗(yàn)證1．遇到的困難：由于伽利略無(wú)法直接測(cè)定瞬時(shí)速度，所以不能由實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證速度是否隨時(shí)間均勻變化．

2.巧妙設(shè)計(jì)了斜槽實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)出運(yùn)動(dòng)距離與時(shí)間的平方成正比,也就間接證明了落體速度與時(shí)間成正比.記住：初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特征：

(1)在第一個(gè)ts內(nèi)、第二個(gè)ts內(nèi)、第三個(gè)ts內(nèi)……的位移關(guān)系：（xⅠ∶xⅡ∶xⅢ：…＝1∶3∶5：…）

(2)在相等的時(shí)間間隔ts內(nèi)，ts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)……的位移關(guān)系：（x1∶x2∶x3：…=1∶4∶9：…

）(請(qǐng)注意:這里的加速度叫什么?)合理外推將斜槽實(shí)驗(yàn)的結(jié)論外推到傾角為900的情況,證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)【伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究】1.進(jìn)行科學(xué)探究的一般步驟：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題提出假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出結(jié)論使用歸謬法說(shuō)明亞里斯多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。提出猜想與假設(shè)條件的限制，只能間接驗(yàn)證將間接驗(yàn)證的結(jié)論合理外推，然后總結(jié)得出結(jié)論2.對(duì)此伽利略得出：

自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度恒定的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。加速度是多大呢？此加速度稱之為自由落體加速度或重力加速度，用g表示?！咀杂陕潴w加速度】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)同學(xué)們利用△x=aT2，計(jì)算出自由落體加速度的大小。cm0123456789101112131415161718192019.602.180.544.908.7113.61OABCDEF第一段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x1=0.54㎝第二段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x2=2.18㎝-0.54㎝=1.64㎝第三段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x3=4.90㎝-2.18㎝=2.72㎝第四段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x4=8.71㎝-4.90㎝=3.81㎝第五段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x5=13.61㎝-8.71㎝=4.90㎝第六段時(shí)間間隔內(nèi)的位移為:x6=19.60㎝-13.61㎝=5.99㎝相鄰兩段的位移差分別為

=1.64㎝-0.54㎝=1.10㎝

=2.72㎝-1.64㎝=1.08㎝=3.81㎝-2.72㎝=1.09㎝

=4.90㎝-3.81㎝=1.09㎝

=5.99㎝-4.90㎝=1.09㎝由得重力加速度大小討論：實(shí)驗(yàn)會(huì)有誤差嗎？誤差的來(lái)源可能有哪些？一是實(shí)驗(yàn)誤差，如空氣阻力的影響等；二是計(jì)算誤差，為了減小這種誤差，可用圖象法計(jì)算加速度.研究表明：重力加速度的方向是豎直向下的，其大小為9.8m/s2。在同一地點(diǎn)，一切物體的重力加速度都相同,地球上緯度和海拔不同的區(qū)域，重力加速度的數(shù)值略有差別。g(m/s2)地點(diǎn)

北極

北京上海

廣州赤道緯度9.8329.8019.7949.7889.78039o56′90o31o12′23o06′0o(想一想,g值變化有什么規(guī)律嗎?)g

=9.8m/s2或g

=10m/s2課堂小結(jié)一、定義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)三、性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)四、加速度：大小:g（重力加速度）緯度越高

方向:

.豎直向下g值越大二、特點(diǎn)：只受重力V0=0五、速度和位移公式V=V0+atX=V0t+at221勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)ggV=gth=gt221①求解時(shí)先畫好草圖②要有適當(dāng)?shù)奈淖终f(shuō)明，③要注意書寫格式○○vtHH/2[典型例題]閱讀P31想一想:你還有其他方法求解嗎？課堂練習(xí)P32