2.5、6自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课件(人教版必修1).ppt

5、6.自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究,一、自由落体运动1定义：物体只在_作用下从_开始下落的运动2物体做自由落体运动的条件(1)物体只受_作用(2)物体的_等于零3运动性质：自由落体运动是初速度为零的_运动,4空气中下落：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看做是做_运动5研究自由落体运动的方法(1)利用_进行研究(2)利用频闪照片进行研究,二、自由落体加速度1定义：物体做自由落体运动时的加速度叫自由落体加速度，也叫做_加速度2方向：竖直_3大小：在地球表面其大小随纬度的增加而增大，通常情况下取g9.8m/s2，近似计算时也可以取g_.,三、自由落体运动规律1自由落体运动实质上是初速度v0_，加速度ag的_运动2运动规律(1)速度公式v_.(2)位移公式h_.(3)位移速度关系式v2_.,四、伽利略对自由落体运动的研究1质疑亚里士多德认为重物体下落得_，轻物体下落得_，伽利略对此论断表示了怀疑2归谬伽利略从亚里士多德的论断出发，通过_，最后否定了亚里士多德的论断3.猜想伽利略提出“自由落体运动是一种最简单的变速运动匀变速运动”的假说,4数学推理伽利略通过数学推理得出初速度为零的_应有xt2.5实验验证在当时的实验条件下测量极短的时间是困难的，伽利略采用了间接验证的方法：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用时间t.,甲乙,一、对自由落体运动的理解1物体做自由落体运动的条件：第一，初速度为零；第二，除受重力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自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，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，只有当空气阻力比重力小得多，可忽略时，物体的下落才可当做自由落体运动来处理如空气中小铁球或小石块由静止释放后的运动，就可看做自由落体运动,3自由落体运动的实质：初速度为零，加速度ag的匀加速直线运动，它是我们前面所学的匀变速直线运动的一个特例4运动图象：自由落体运动的vt图象是一条通过原点的斜向上的直线，它的斜率是g，图线与横轴包围的“三角形的面积S”为物体下落的高度h，如下图所示,小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上，苹果先落地，下面说法中正确的是()A苹果和树叶做的都是自由落体运动B苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动D假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地,解析：空气阻力对树叶影响较大，不能忽略；空气阻力对苹果影响较小，可以忽略，故选项A、B错误，选项C正确；当没有空气阻力时，苹果和树叶只受重力作用，它们将会同时落地，D正确答案：CD,从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g10m/s2，求小球：(1)经过多长时间落到地面(2)自开始下落计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移,答案：(1)10s(2)5m95m(3)125m,二、理解自由落体运动的加速度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，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变在一般的计算中，可以取g9.8m/s2或g10m/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.4运动图象：自由落体运动的vt图象是一条过原点的倾斜直线，斜率是kg.k在数值上等于重力加速度的大小,【特别提醒】重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定,关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是()A同一地点轻重物体的g值一样大B北京地面的g值比上海地面的g值略大Cg值在地面任何地方都一样Dg值在赤道处大于在南北两极处,解析：同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等，g值随纬度的增加而增加，即赤道处最小，南北两极处最大答案：AB,三、伽利略的研究方法1运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断2提出自由落体运动是一种最简单的变速运动匀变速运动的假说,请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()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：伽利略的研究方法是：对现象的一般观察，提出问题；提出假设；运用逻辑(包括数学)得出结论；通过实验对推论进行检验；对假说进行修正和推广答案：C,做一做日常工作中，有时需要人们反应灵敏，对于战士、驾驶员、运动员等更是如此从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫做反应时间这里介绍一种测定反应时间的简单方法根据自由落体运动的知识，可以算出你的反应时间,解析：物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为g，与质量无关，D选项错误又由vgt知，A选项错，B选项正确又由公式v22gh可知C选项正确故答案应选B、C.答案：BC,【跟踪发散】11：(2011徐汇区期末测试)关于自由落体运动，以下说法正确的是()A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止自由下落可视为自由落体运动,解析：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做自由落体运动，所以B、C、D正确，A不正确答案：BCD,解析：如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设每段时间间隔为T，则这一滴水在0时刻，Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置，分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置，据此可作出解答,答案：(1)3.2m(2)0.2s,【反思总结】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，是匀变速直线运动的一个特例，因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动,答案：125m,答案：9.78,2竖直上抛运动一、基本概念将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动二、基本特征只受重力作用且初速度竖直向上，如果以初速度方向为正方向，则加速度ag.,1(2011泉州七中高一期末)对于自由落体运动，下列说法中正确的是()A在1s内、2s内、3s内的位移之比是135B在1s末、2s末、3s末的速度之比是123C在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是149D在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m,答案：BD,2(2011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物体运动速度变化快慢的物理量，A、B错误，C正确；在同一地点，不同物体自由下落的加速度是相同的D错误答案：C,3甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是()A甲比乙先着地B甲比乙的加速度大C甲与乙同时着地D甲与乙的加速度一样大,答案：CD,4(2011惠阳高一检测)一个自由下落的物体，前3s内下落的距离是第1s内下落距离的()A2倍B3倍C6倍D9倍