广西崇左市宁明县宁明中学高中物理 对自由落体运动的研究课件 教科版必修1.pptVIP

第7节对自由落体运动的研究 伽利略和他的一生伽利略生于1564年 他对科学的创建性在青年时代就显示出来了 例如 他在比萨大学作为一个年轻的医科学生时 他制造了一个钟摆式的计时装置来测量人的脉搏速率 伽利略被欧几里德及阿基米德的著作所吸引 从医科转到物理学科 他在26岁时就被任命为比萨大学的数学教授 他在那里表现出一种不屈不挠的独创精神 在他任教不久 就向他的那些老年同事们提出反对意见 这样 他们之中有许多人成为了伽利略的敌人 伽利略在任期未满之前就离开了比萨 一方面是由于经济困难 同时也是由于那些被激怒了的对手的排罚 罄矗 谕 崴沟呐炼瓦开始进行天文研究工作 他支持日心说 所以使他的敌人更增多了 但他对人类做出的贡献使他获得了不朽的声望 1 自由落体运动 1 只在重力的作用下 物体由静止开始下落的运动叫做自由落体运动 2 自由落体运动是初速度为零 加速度恒定的匀加速直线运动 3 在有空气的空间 如果空气阻力与重力相比 可以忽略不计 物体的下落可以近似看成自由落体运动 2 伽利略对落体运动规律的探究伽利略在对落体运动的探究中 大致经历了如下的研究过程 发现问题 提出假设 运用数学和逻辑手段进行推理 间接验证 合理外推 得出结论 3 自由落体加速度 1 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 其方向是竖直向下的 2 在通常的计算中 可取g 9 8 m s2 粗略计算时可取g 10m s2 自主探究 一重物做自由落体运动 则它在第3s内下落的距离是第1s内下落距离的几倍 答案 5倍 1 物体做自由落体运动的条件 1 初速度为零 2 除重力之外不受其他力的作用 2 自由落体运动是一种理想化的运动模型在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用 物体并不是做自由落体运动 当空气阻力比重力小得多 可以忽略时 物体的下落可以当做自由落体运动来处理 3 自由落体运动的实质自由落体运动的实质是初速度为零 加速度a g的匀加速直线运动 它是匀变速直线运动的一个特例 4 自由落体加速度 重力加速度 1 产生原因 由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的 2 大小 与地球上的位置及距地面的高度有关 在地球表面上 重力加速度随纬度的增加而增大 在赤道处重力加速度最小 在两极处重力加速度最大 但差别很小 在地面上的同一地点 随高度的增加 重力加速度减小 在一定的高度内 可认为重力加速度的大小不变 在一般的计算中 可以取g 9 8m s2或g 10m s2 3 方向 竖直向下 由于地球是一个球体 所以各处的重力加速度的方向是不同的 例1 关于自由落体加速度g 下列说法正确的是 a 质量大的物体g值大b 在同一地点 轻 重物体的g值一样大c 赤道处的g值大于北极处的g值d g值在地球上任何地方都一样大 解析 逐项分析如下 答案 b 针对训练1 1 2010年江阴高一检测 关于重力加速度的说法中正确的是 a 重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢b 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小c 重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢d 轻物体和重物体的重力加速度不同 解析 重力加速度是表示自由下落的物体运动速度变化快慢的物理量 故a b均错 c正确 在地球上同一地点 不同物体做自由落体运动的加速度都是相同的 故d错 答案 c 例2 2010年银川高一检测 一个物体从h高处自由落下 经过最后200m所用的时间是4s 求物体下落高度h和下落h所用的总时间t是多少 g取10m s2 空气阻力不计 答案 245m7s 针对训练2 1 从离地面500m的空中自由落下一个小球 取g 10m s2 求 1 小球经过多长时间落到地面 2 自开始下落计时 小球在第1s内的位移 最后1s内的位移大小 3 小球下落时间为总时间的一半时的位移大小 答案 1 10s 2 5m95m 3 125m 巩固基础1 下列哪一个物体的运动可视为自由落体运动 c a 树叶的自由下落过程b 运动员推出的铅球的运动c 由静止开始竖直降落的钢笔的运动d 石子从水面自由落到水底的运动 解析 树叶受空气阻力较大 石子受水的阻力较大 因此不能视为自由落体运动 故a d均错 运动员推出的铅球具有初速度并且做曲线运动 因此也不是自由落体运动 2 从塔顶释放一个小球a 1s后从同一个地点再释放一个小球b 设两球都做自由落体运动 则落地前 a b两球之间的距离 b a 保持不变b 不断增加c 不断减小d 有时增大 有时减小 3 在学习物理知识的同时 还应当注意学习物理研究问题的思想和方法 伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用 至今仍然具有重要意义 请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程 判定下列哪个是伽利略的探究过程 c a 猜想 问题 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论b 问题 猜想 实验验证 数学推理 合理外推 得出结论c 问题 猜想 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论d 猜想 问题 实验验证 数学推理 合理外推 得出结论 解析 伽利略的科学研究思路是通过对现象的观察分析 产生疑问 提出猜想 然后运用逻辑推理 或是数学推演 得出推论 然后通过实验加以验证 最后对验证了的猜想进行总结 外推 从而得出正确的结论 所以c正确 4 如图所示 能反映自由落体运动的是 d 解析 自由落体运动是初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 d对 6 关于自由落体运动 下列说法正确的是 c a 物体竖直向下的运动就是自由落体运动b 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动c 在自由落体运动过程中 不同质量的物体运动规律相同d 物体做自由落体运动的位移与时间成反比 7 悬链长1 4m 从悬点处断开 使其自由下落 不计空气阻力 则整个悬链通过悬点下方3 2m处的一点所需的时间为多少 g取10m s2 答