物理：2.5、6《自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究》(新人教版必修1)课件

1、2.5自由落体运动2.6伽利略对自由落体运动的研究课前导航雨滴、飘落的树叶、失手掉落的物体等，都是落体大家由经验知道，若树叶和砖头从相同的高度同时落下，砖头会先到达地面，这类事件不免让人们认为重量越大的物体下落越快但是，科学之所以为科学，在于它并不满足于经验把硬币和羽毛放在一根玻璃管的底部，并抽去管里的空气，然后把它倒竖起来，你会看到它们同时到达管的另一端，而并非物体越重下落得越快美国阿波罗飞船登上几乎没有大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时下落的实验，无数观众从电视机屏幕上看到，它们并排下降，且同时落到月球表面请你思考：1物体只在重力作用下下落的快慢与其重力有关系吗？2空气

2、阻力对重的物体与轻的物体下落造成的影响有何不同？基础梳理(2)xt图象：因为xgt2，所以是一条抛物线，斜率表示该时刻的速度，如图102所示图1024加速度(1)在同一地点，所有做自由落体运动的物体的加速度相同，均为g.(2)任意时间内速度变化量vgt，方向竖直向下 二、重力加速度的测量1用频闪照相研究自由落体运动频闪照相机可间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各时刻的位置利用照片，可以研究自由落体是否为匀变速运动(x是否为恒量)，可以测量重力加速度(若T已知，利用xgT2求解)，可以测量物体在某一位置的瞬时速度2应用电磁打点计时器或电火花计时器，研究自由落体

3、运动，通过对纸带的分析和计算，测得当地的重力加速度值，这是测定重力加速度的一种方法2伽利略的研究方法从教材内容我们能感受到伽利略敢于向旧观念挑战的精神、高超的推理能力、运用数学工具的能力和利用实验不断探索的精神(1)伽利略运用“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)伽利略有克服困难的勇气当时只有“快慢”之分，而他竟然在没有“速度”概念的条件下，想到速度的均匀增加，并建立速度的概念，再继续研究加速度(3)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(并考虑到是相对时间，还是相对位移均匀变化的问题)(4)伽利略用间接验证的方法得出自由落体运动是匀变速

4、运动 运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合xt2.理想斜面实验a运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合xt2，是匀变速直线运动b不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动，的值不变，说明它们运动的情况相同c不断增大斜面倾角，得出的值随之增大，说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大d伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90的情况小球自由下落，认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质自由落体太快，当时用滴水计时无法解决，他想到利用斜面上物体的运动来“冲淡”重力伽利略对自由落体运动的研究，创造了研究自然规律的科学方法抽象思维、数学推导和科学实验相结合这种方法到现在仍然一直是

5、物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开3伽利略对自由落体运动的研究给我们的启示(1)要善于观察，勤于思考，勇于发现问题和提出问题(2)要合理地进行猜想与假设(3)要科学地制定实验计划(3)落下一半时间即t5 s，其位移为：答案 (1)10 s(2)5 m95 m(3)125 m点评 匀变速直线运动规律公式较多，解题时要注意灵活应用，如对某段时间内的位移，可用总时间内的位移与前段时间内位移的差表示前2 s内物体做自由落体运动，这段时间内的位移x1和末速度v1分别为：v1gt110 m/s22 s20 m/s

6、以后做匀速直线运动，由xvt知，所用时间为：所用总时间tt1t22 s7 s9 s.答案 9 s变式训练2从160 m高空静止的气球上自由落下一物体，此物体下落2 s后张开降落伞匀减速下落，且到达地面时物体速度恰好为零(1)求物体共经历多长时间落到地面(2)作出vt图象，并在图中指明已知量解析 (1)前2 s内物体仍做自由落体运动，以后物体做匀减速直线运动，则x2=v1t2，解得t2=14 s总时间t=t1+t2=16 s.(2)已知三角形的面积x=160，三角形的高v=210 m/s=20 m/s，所以三角形的底边t=16 s.答案 (1)16 s(2)见解析图三、竖直上抛运动过程分析例3 某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直上抛一个石块，石块运