高中物理第二章匀变速直线运动的研究第56节自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究

第二章第5、6节新知预习·

巧设计名师课堂·

一点通创新演练·大冲关读教材·填关键点关键点一关键点二随堂检测归纳小结课下作业综合提升试身手·夯基础关键语句归纳关键点三第1页第2页第3页1．知道自由落体运动概念、条件及特点，能依据自由落体运动规律处理相关问题。2．知道自由落体运动加速度，知道它方向，以及在地球不一样地方，重力加速度不一样。3．了解伽利略研究自由落体运动过程，领悟理想化科学思维方法，体会科学方法价值。第4页第5页[读教材·填关键点]1．自由落体运动(1)定义：物体只在

作用下从

开始下落运动。(2)条件：①只受

，②初速度为零。(3)运动性质：自由落体运动是初速度为0

直线运动。重力静止重力匀变速第6页2．自由落体加速度(重力加速度)(1)定义：物体自由下落加速度，用g表示。(2)方向：

。(3)大小：随地理纬度增大而增大，随高度增大而减小，普通计算中，g取9.8m/s2。竖直向下第7页3．自由落体运动规律(1)速度公式：v＝

。(2)位移公式：h＝

。(3)速度位移公式：v2＝

。gt2gh第8页4．伽利略对自由落体运动研究(1)问题发觉：亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢。矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出与亚里士多德观点相互矛盾结论。伽利略观点：重物与轻物下落得

。一样快第9页(2)猜测与假说：伽利略猜测落体运动应该是一个最简单

运动，并指出这种运动速度应该

改变假说。变速均匀第10页(3)理想斜面试验：①假如速度随时间改变是均匀，初速度为零匀变速直线运动位移x与运动所用时间t平方成

，即x∝t2。②让小球从斜面上不一样位置由静止滚下，测出小球从不一样起点滚动位移x和所用时间t。正比第11页a．斜面倾角一定时，判断x∝t2是否成立。b．改变小球质量，判断x∝t2是否成立。c．将斜面倾角外推到θ＝90°时情况——小球自由下落，认为小球仍会做

运动，从而得到了落体运动规律。匀变速直线第12页(4)伽利略研究自然规律科学方法：把试验和逻辑推理(包含数学演算)友好地结合起来。他给出了科学研究过程基本要素：对现象普通观察→提出假设→利用逻辑得出推论→经过试验对推论进行检验→对假说进行修正和推广。第13页[试身手·夯基础]1．自由落体运动是()A．物体不受任何作用力运动B．物体在真空中运动C．加速度为g竖直下落运动D．初速度为零、加速度为g竖直下落运动解析：依据自由落体运动特点知，自由落体运动是初速度为零、加速度为g竖直下落运动，选项D正确。答案：D第14页2．试验表明，在同一地点，一切物体自由落体运动加速度大小均________，但在地球不一样地方g值是________，其大小随纬度增大而________，即在赤道上________，在两极________，其方向总是________。答案：相同不一样增大最小最大竖直向下第15页3．亚里士多德认为树叶比石块在空中下落得慢些原因 ()A．树叶比石块轻B．树叶比石块受到阻力大C．树叶和石块物质不一样D．树叶下落得慢由其组成决定解析：亚里士多德认为：重物体比轻物体下落得快，所以物体下落快慢不一样，原因是它们轻重不一样。答案：A第16页4．伽利略以前学者认为：物体越重，下落越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看法。在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛抵达地面，这主要是因为 ()A．它们质量不等B．它们密度不等C．它们材料不一样D．空气阻力对它们本身影响不一样第17页解析：玻璃球先于羽毛抵达地面，这主要是因为羽毛受到空气阻力与其本身重力相比较大缘故，所以D正确。答案：D第18页5．从离地面500m空中由静止开始自由落下一个小球，取g＝10m/s2，求：(1)小球经过多长时间落到地面。(2)小球落地速度。答案：(1)10s(2)100m/s第19页第20页物体只在重力作用下从静止开始下落运动。(1)运动学特点：v0＝0，a＝g，受力大小、方向均不变。(2)受力特点：在真空中物体只受重力，或者在空气中，物体所受空气阻力很小，可忽略。(3)运动性质：自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动。所以匀变速直线运动全部规律和初速度为零匀加速直线运动中各种百分比关系都可用于自由落体运动。第21页(4)自由落体加速度：在同一地点，一切物体在自由落体运动中加速度都相同。地球上不一样纬度，g值不一样。其方向为竖直向下。通常计算时，取g＝9.8m/s2，粗略计算时，取g＝10m/s2。(5)运动图像：自由落体运动v－t图像是一条过原点倾斜直线，斜率k＝g。第22页1．关于自由落体运动，以下说法错误是()A．物体竖直向下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竖直向下匀加速直线运动C．物体只在重力作用下从静止开始下落运动叫自由落体运动D．当空气阻力作用比较小，能够忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动第23页[审题指导]解答本题需要把握以下两点：(1)自由落体受力特点是仅受重力。(2)其运动性质是v0＝0匀加速直线运动(a＝g)。第24页[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运动，它是一个初速度为零、加速度为g匀加速直线运动，假如空气阻力作用比较小，能够忽略不计，物体自由下落也能够看做自由落体运动，所以B、C、D选项正确，A选项不正确。[答案]A第25页自由落体运动是匀加速直线运动一个特例，其初速度为零、加速度为g，g大小与重力大小无关。假如问题指明(或有显著暗示)空气阻力不能忽略不计时，物体运动就不再是自由落体运动。第26页(1)结合匀变速直线运动规律，可得出自由落体运动规律以下表所表示：第27页第28页(2)初速度为零匀加速直线运动特殊规律：①第1t末、第2t末、第3t末……第nt末速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。②1t内、2t内、3t内……nt内位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶22∶32∶…∶n2。③第1t内、第2t内、第3t内……第nt内位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)。第29页第30页[名师点睛]匀变速直线运动中几个推论及初速度为零匀加速直线运动几个百分比关系，对自由落体运动也是成立，在解题过程中能够灵活利用，但加速度为重力加速度g。第31页2．从离地面500m空中自由落下一个小球，g取10m/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内位移和最终1s内位移为多少。(3)下落时间为总时间二分之一时位移。第32页第33页第34页[答案](1)10s(2)5m95m(3)125m第35页自由落体运动实质是一个特殊匀变速直线运动，符合全部匀变速直线运动规律，只是其初速度为零，加速度为g，题目中即使不直接告诉，也是必定隐含条件，能够直接应用。第36页图2－5－1第37页第38页3．滴水法(1)让水滴落到垫起来盘子上，能够清楚地听到水滴碰盘子声音。细心地调整水龙头阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声瞬间，注视到第二个水滴恰好从水龙头滴水处开始下落。(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N，停顿计时，表上时间读数是T。第39页第40页第41页图2－5－23．利用图2－5－2中所表示装置能够研究自由落体运动。试验中需要调整好仪器，接通打点计时器电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列小点。第42页(1)为了测得重物下落加速度，还需要试验器材有________。(填入正确选项前字母)A．天平B．秒表C．米尺(2)若试验中所得到重物下落加速度值小于当地重力加速度值，而试验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引发此误差原因：___________________________________________________________________。第43页[审题指导]解答本题时需要把握以下两点：(1)依据试验原理确定试验所需器材。(2)依据试验原理和试验步骤确定产生误差原因。第44页[解析](1)依据纸带求加速度，一定要知道长度和时间。时间由打点计时器直接测量，故不需要秒表；重力加速度值和物体质量无关，所以不需要天平。故选项C正确。(2)自由落体运动是只在重力作用下从静止开始下落运动，假如运动中受到阻力(如纸带与限位孔有摩擦等)，物体下落加速度就会变小。[答案](1)C(2)打点计时器与纸带之间存在摩擦第45页本题主要考查利用自由落体运动测量重力加速度，包括试验器材选取、试验误差分析等知识点，意在考查考生试验设计能力和试验误差分析能力。第46页