高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第56節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

第二章第5、6節(jié)新知預(yù)習(xí)·

巧設(shè)計(jì)名師課堂·

一點(diǎn)通創(chuàng)新演練·大沖關(guān)讀教材·填關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)一關(guān)鍵點(diǎn)二隨堂檢測(cè)歸納小結(jié)課下作業(yè)綜合提升試身手·夯基礎(chǔ)關(guān)鍵語(yǔ)句歸納關(guān)鍵點(diǎn)三第1頁(yè)第2頁(yè)第3頁(yè)1．知道自由落體運(yùn)動(dòng)概念、條件及特點(diǎn)，能依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律處理相關(guān)問題。2．知道自由落體運(yùn)動(dòng)加速度，知道它方向，以及在地球不一樣地方，重力加速度不一樣。3．了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)過程，領(lǐng)悟理想化科學(xué)思維方法，體會(huì)科學(xué)方法價(jià)值。第4頁(yè)第5頁(yè)[讀教材·填關(guān)鍵點(diǎn)]1．自由落體運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體只在

作用下從

開始下落運(yùn)動(dòng)。(2)條件：①只受

，②初速度為零。(3)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0

直線運(yùn)動(dòng)。重力靜止重力勻變速第6頁(yè)2．自由落體加速度(重力加速度)(1)定義：物體自由下落加速度，用g表示。(2)方向：

。(3)大?。弘S地理緯度增大而增大，隨高度增大而減小，普通計(jì)算中，g取9.8m/s2。豎直向下第7頁(yè)3．自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)速度公式：v＝

。(2)位移公式：h＝

。(3)速度位移公式：v2＝

。gt2gh第8頁(yè)4．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)研究(1)問題發(fā)覺：亞里士多德觀點(diǎn)：重物下落得快，輕物下落得慢。矛盾：把重物和輕物捆在一起下落，會(huì)得出與亞里士多德觀點(diǎn)相互矛盾結(jié)論。伽利略觀點(diǎn)：重物與輕物下落得

。一樣快第9頁(yè)(2)猜測(cè)與假說：伽利略猜測(cè)落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一個(gè)最簡(jiǎn)單

運(yùn)動(dòng)，并指出這種運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)該

改變假說。變速均勻第10頁(yè)(3)理想斜面試驗(yàn)：①假如速度隨時(shí)間改變是均勻，初速度為零勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移x與運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t平方成

，即x∝t2。②讓小球從斜面上不一樣位置由靜止?jié)L下，測(cè)出小球從不一樣起點(diǎn)滾動(dòng)位移x和所用時(shí)間t。正比第11頁(yè)a．斜面傾角一定時(shí)，判斷x∝t2是否成立。b．改變小球質(zhì)量，判斷x∝t2是否成立。c．將斜面傾角外推到θ＝90°時(shí)情況——小球自由下落，認(rèn)為小球仍會(huì)做

運(yùn)動(dòng)，從而得到了落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。勻變速直線第12頁(yè)(4)伽利略研究自然規(guī)律科學(xué)方法：把試驗(yàn)和邏輯推理(包含數(shù)學(xué)演算)友好地結(jié)合起來。他給出了科學(xué)研究過程基本要素：對(duì)現(xiàn)象普通觀察→提出假設(shè)→利用邏輯得出推論→經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣。第13頁(yè)[試身手·夯基礎(chǔ)]1．自由落體運(yùn)動(dòng)是()A．物體不受任何作用力運(yùn)動(dòng)B．物體在真空中運(yùn)動(dòng)C．加速度為g豎直下落運(yùn)動(dòng)D．初速度為零、加速度為g豎直下落運(yùn)動(dòng)解析：依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g豎直下落運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。答案：D第14頁(yè)2．試驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體自由落體運(yùn)動(dòng)加速度大小均________，但在地球不一樣地方g值是________，其大小隨緯度增大而________，即在赤道上________，在兩極________，其方向總是________。答案：相同不一樣增大最小最大豎直向下第15頁(yè)3．亞里士多德認(rèn)為樹葉比石塊在空中下落得慢些原因 ()A．樹葉比石塊輕B．樹葉比石塊受到阻力大C．樹葉和石塊物質(zhì)不一樣D．樹葉下落得慢由其組成決定解析：亞里士多德認(rèn)為：重物體比輕物體下落得快，所以物體下落快慢不一樣，原因是它們輕重不一樣。答案：A第16頁(yè)4．伽利略以前學(xué)者認(rèn)為：物體越重，下落越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法。在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛抵達(dá)地面，這主要是因?yàn)? ()A．它們質(zhì)量不等B．它們密度不等C．它們材料不一樣D．空氣阻力對(duì)它們本身影響不一樣第17頁(yè)解析：玻璃球先于羽毛抵達(dá)地面，這主要是因?yàn)橛鹈艿娇諝庾枇εc其本身重力相比較大緣故，所以D正確。答案：D第18頁(yè)5．從離地面500m空中由靜止開始自由落下一個(gè)小球，取g＝10m/s2，求：(1)小球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面。(2)小球落地速度。答案：(1)10s(2)100m/s第19頁(yè)第20頁(yè)物體只在重力作用下從靜止開始下落運(yùn)動(dòng)。(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)：v0＝0，a＝g，受力大小、方向均不變。(2)受力特點(diǎn)：在真空中物體只受重力，或者在空氣中，物體所受空氣阻力很小，可忽略。(3)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)。所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)全部規(guī)律和初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)中各種百分比關(guān)系都可用于自由落體運(yùn)動(dòng)。第21頁(yè)(4)自由落體加速度：在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中加速度都相同。地球上不一樣緯度，g值不一樣。其方向?yàn)樨Q直向下。通常計(jì)算時(shí)，取g＝9.8m/s2，粗略計(jì)算時(shí)，取g＝10m/s2。(5)運(yùn)動(dòng)圖像：自由落體運(yùn)動(dòng)v－t圖像是一條過原點(diǎn)傾斜直線，斜率k＝g。第22頁(yè)1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說法錯(cuò)誤是()A．物體豎直向下運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)B．自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g豎直向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．物體只在重力作用下從靜止開始下落運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)空氣阻力作用比較小，能夠忽略不計(jì)時(shí)，物體自由下落可視為自由落體運(yùn)動(dòng)第23頁(yè)[審題指導(dǎo)]解答本題需要把握以下兩點(diǎn)：(1)自由落體受力特點(diǎn)是僅受重力。(2)其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是v0＝0勻加速直線運(yùn)動(dòng)(a＝g)。第24頁(yè)[解析]自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開始下落運(yùn)動(dòng)，它是一個(gè)初速度為零、加速度為g勻加速直線運(yùn)動(dòng)，假如空氣阻力作用比較小，能夠忽略不計(jì)，物體自由下落也能夠看做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以B、C、D選項(xiàng)正確，A選項(xiàng)不正確。[答案]A第25頁(yè)自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)特例，其初速度為零、加速度為g，g大小與重力大小無(wú)關(guān)。假如問題指明(或有顯著暗示)空氣阻力不能忽略不計(jì)時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)就不再是自由落體運(yùn)動(dòng)。第26頁(yè)(1)結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律以下表所表示：第27頁(yè)第28頁(yè)(2)初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)特殊規(guī)律：①第1t末、第2t末、第3t末……第nt末速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。②1t內(nèi)、2t內(nèi)、3t內(nèi)……nt內(nèi)位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶22∶32∶…∶n2。③第1t內(nèi)、第2t內(nèi)、第3t內(nèi)……第nt內(nèi)位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)。第29頁(yè)第30頁(yè)[名師點(diǎn)睛]勻變速直線運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)推論及初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)幾個(gè)百分比關(guān)系，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也是成立，在解題過程中能夠靈活利用，但加速度為重力加速度g。第31頁(yè)2．從離地面500m空中自由落下一個(gè)小球，g取10m/s2，求小球：(1)經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間落到地面。(2)自開始下落計(jì)時(shí)，在第1s內(nèi)位移和最終1s內(nèi)位移為多少。(3)下落時(shí)間為總時(shí)間二分之一時(shí)位移。第32頁(yè)第33頁(yè)第34頁(yè)[答案](1)10s(2)5m95m(3)125m第35頁(yè)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)特殊勻變速直線運(yùn)動(dòng)，符合全部勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，只是其初速度為零，加速度為g，題目中即使不直接告訴，也是必定隱含條件，能夠直接應(yīng)用。第36頁(yè)圖2－5－1第37頁(yè)第38頁(yè)3．滴水法(1)讓水滴落到墊起來盤子上，能夠清楚地聽到水滴碰盤子聲音。細(xì)心地調(diào)整水龍頭閥門，使第一個(gè)水滴碰到盤子聽到響聲瞬間，注視到第二個(gè)水滴恰好從水龍頭滴水處開始下落。(2)聽到某個(gè)響聲時(shí)開始計(jì)時(shí)，并數(shù)0，以后每聽到一次響聲，順次加1，直到數(shù)到N，停頓計(jì)時(shí)，表上時(shí)間讀數(shù)是T。第39頁(yè)第40頁(yè)第41頁(yè)圖2－5－23．利用圖2－5－2中所表示裝置能夠研究自由落體運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。第42頁(yè)(1)為了測(cè)得重物下落加速度，還需要試驗(yàn)器材有________。(填入正確選項(xiàng)前字母)A．天平B．秒表C．米尺(2)若試驗(yàn)中所得到重物下落加速度值小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?，而試?yàn)操作與數(shù)據(jù)處理均無(wú)錯(cuò)誤，寫出一個(gè)你認(rèn)為可能引發(fā)此誤差原因：___________________________________________________________________。第43頁(yè)[審題指導(dǎo)]解答本題時(shí)需要把握以下兩點(diǎn)：(1)依據(jù)試驗(yàn)原理確定試驗(yàn)所需器材。(2)依據(jù)試驗(yàn)原理和試驗(yàn)步驟確定產(chǎn)生誤差原因。第44頁(yè)[解析](1)依據(jù)紙帶求加速度，一定要知道長(zhǎng)度和時(shí)間。時(shí)間由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接測(cè)量，故不需要秒表；重力加速度值和物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以不需要天平。故選項(xiàng)C正確。(2)自由落體運(yùn)動(dòng)是只在重力作用下從靜止開始下落運(yùn)動(dòng)，假如運(yùn)動(dòng)中受到阻力(如紙帶與限位孔有摩擦等)，物體下落加速度就會(huì)變小。[答案](1)C(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之間存在摩擦第45頁(yè)本題主要考查利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量重力加速度，包括試驗(yàn)器材選取、試驗(yàn)誤差分析等知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生試驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和試驗(yàn)誤差分析能力。第46頁(yè)