第7节-对自由落体运动的研究

第一章运动的描述第7节对自由落体运动的研究制作：叶建军yejianjun1@163.com【学习目标】1.知道自由落体运动的规律2.明确重力加速度的意义3.能解决自由落体运动的实际问题1.匀变速直线运动的规律：2.当初速度为零时：速度规律位移规律【知识回顾】3.对于匀变速直线运动，如果将时间等份成周期为T的间隔，如图所示，那么相邻两个时间间隔内位移之差用Δx表示则有：我们把它称为匀变速运动的判别式。【观察思考】1.亚里士多德通过对物体自由下落的观察，提出了“重的物体比轻的物体下落的快”，即“重快轻慢”的观点.你对他的观点产生过怀疑吗？2.活动:比较橡皮和纸片谁先落地；再把纸对折撕成等质量的两半，把其中一个揉成团再完成实验，你观察到什么现象呢？如果两个都揉成团呢？空气阻力的影响.思考：造成“重快轻慢”的原因可能是什么呢？1.实验:(1)钱毛管实验【自由落体运动】我们把下，的运动叫做自由落体运动。(2)真空实验室中拍摄的频闪照片(3)宇航员在月球上的落体实验思考：物体在运动的过程中受力情况如何呢？

物体是被如何释放的呢？物体只受重力作用由静止开始下落发现问题伽利略以“重物比轻物落得快”为前提，通过逻辑推理，得出了互相矛盾的结论．若以“轻物比重物落得快”为前提，你能否推断出互相矛盾的结论？请试推之．【伽利略对落体运动规律的探究】提出假说从“自然界总是习惯于运用最简单和最容易的手段”的信念出发，提出自由落体的速度与时间成正比的猜想，即，并进而推导出下落距离与时间的关系为

.间接验证1．遇到的困难：由于伽利略无法直接测定瞬时速度，所以不能由实验直接验证速度是否随时间均匀变化．

2.巧妙设计了斜槽实验,检验出运动距离与时间的平方成正比,也就间接证明了落体速度与时间成正比.记住：初速度为零的匀变速直线运动的特征：

(1)在第一个ts内、第二个ts内、第三个ts内……的位移关系：（xⅠ∶xⅡ∶xⅢ：…＝1∶3∶5：…）

(2)在相等的时间间隔ts内，ts内、2ts内、3ts内……的位移关系：（x1∶x2∶x3：…=1∶4∶9：…

）(请注意:这里的加速度叫什么?)合理外推将斜槽实验的结论外推到倾角为900的情况,证明了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动【伽利略对落体运动规律的探究】1.进行科学探究的一般步骤：发现问题提出假设实验验证得出结论使用归谬法说明亚里斯多德的观点是错误的。提出猜想与假设条件的限制，只能间接验证将间接验证的结论合理外推，然后总结得出结论2.对此伽利略得出：

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。加速度是多大呢？此加速度称之为自由落体加速度或重力加速度，用g表示。【自由落体加速度】根据实验数据，请同学们利用△x=aT2，计算出自由落体加速度的大小。cm0123456789101112131415161718192019.602.180.544.908.7113.61OABCDEF第一段时间间隔内的位移为:x1=0.54㎝第二段时间间隔内的位移为:x2=2.18㎝-0.54㎝=1.64㎝第三段时间间隔内的位移为:x3=4.90㎝-2.18㎝=2.72㎝第四段时间间隔内的位移为:x4=8.71㎝-4.90㎝=3.81㎝第五段时间间隔内的位移为:x5=13.61㎝-8.71㎝=4.90㎝第六段时间间隔内的位移为:x6=19.60㎝-13.61㎝=5.99㎝相邻两段的位移差分别为

=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讨论：实验会有误差吗？误差的来源可能有哪些？一是实验误差，如空气阻力的影响等；二是计算误差，为了减小这种误差，可用图象法计算加速度.研究表明：重力加速度的方向是竖直向下的，其大小为9.8m/s2。在同一地点，一切物体的重力加速度都相同,地球上纬度和海拔不同的区域，重力加速度的数值略有差别。g(m/s2)地点

北极

北京上海

广州赤道纬度9.8329.8019.7949.7889.78039º56´90º31º12´23º06´0º(想一想,g值变化有什么规律吗?)g

=9.8m/s2或g

=10m/s2课堂小结一、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动三、性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动四、加速度：大小:g（重力加速度）纬度越高

方向:

.竖直向下g值越大二、特点：只受重力V0=0五、速度和位移公式V=V0+atX=V0t+at221匀变速直线运动自由落体运动ggV=gth=gt221①求解时先画好草图②要有适当的文字说明，③要注意书写格式○○vtHH/2[典型例题]阅读P31想一想:你还有其他方法求解吗？课堂练习P32