人教版高中物理必修一第二章 5~6.pptx

1、5自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研究,第二章匀变速直线运动的研究,1.知道自由落体运动的条件、性质和特点. 2.掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方重力加速度大小不同. 3.了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法,目标定位,二、自由落体加速度,三、自由落体运动的规律,四、伽利略对自由落体运动的研究,栏目索引,一、自由落体运动,对点检测 自查自纠,一、自由落体运动,知识梳理,1.定义：物体只在 作用下从 开始下落的运动. 2.条件：(1)初速度为 ；(2)只受 . 3.运动特点：初速度为 的 直线运动.是匀变速直线运动的特例. 运

2、动图象：自由落体运动的v-t图象是一条过原点的 直线，斜率kg.,重力,静止,零,重力,零,匀加速,倾斜,答案,【深度思考】,在空气中自由释放的物体的运动都可看做自由落体运动吗？,答案不一定.在空气中自由下落的物体，只有当空气阻力作用比较小，可以忽略时，物体所做的运动才是自由落体运动.,答案,典例精析,返回,例1关于自由落体运动，下列说法中正确的是() A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用 C.被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动 D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,解析自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力.不考虑空气阻力的运动不一

3、定是自由落体运动.故A、B错误； 被运动员推出去的铅球具有水平初速度，不满足自由落体运动的条件，C错误； 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D正确.,D,解析答案,知识梳理,二、自由落体加速度,1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 ，这个加速度叫做 ，也叫重力加速度，通常用g表示.一般的计算中，g取 ，近似计算时，g取 . 2.方向：重力加速度的方向总是 的. 3.大小：在同一地点，一切物体的重力加速度都 . 在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体的重力加速度最 ；南(北)极处重力加速度最 ；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越 .,相同,自由落体加速度,9

4、.8 m/s2,10 m/s2,竖直向下,相同,小,大,大,答案,4.测量重力加速度的方法 (1)打点计时器法 利用如图1所示装置，让物体自由下落打出纸带.,图1,对纸带上计数点间的距离h进行测量，根据hgT2， 求出g .,(2)频闪照相法 利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在 各个时刻的位置，根据hgT2求出g .,答案,【深度思考】,自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗？同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗？,答案无关不同,答案,典例精析,例2在研究物体仅在重力作用下运动的实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把一个点记作O

5、，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，每两个测量点之间有4个实际打出的点(未标出)，如图2所示，图中所标数据是各测量点到O点的距离(单位：mm)，那么物体做_运动，加速度为_.,图2,返回,解析答案,返回,解析因为打点周期T0.02 s， 所以各测量点之间的时间间隔为 T5T0.1 s. 由纸带数据得hOA49 mm，hAB147 mm，hBC245 mm，hCD343 mm，即hABhOAhBChABhCDhBC98 mm，物体做匀变速直线运动，其 加速度a m/s29.8 m/s2.,答案匀变速直线9.8 m/s2,三、自由落体运动的规律,知识梳理,自由落体运动是初速度为 ，加速度为

6、 的匀加速直线运动. 1.自由落体运动的基本公式 匀变速直线运动规律 自由落体运动规律,零,g,gt,2gh,2.匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动.,答案,典例精析,例3从悬崖顶自由落下一小石块，测得它在落地前最后1 s内的位移是25 m，若不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)此悬崖距地面的高度H； (2)小石块落地时的速度大小和空中下落的时间.,解析答案,解析设小石块从悬崖顶落到地面所经历的时间为t，通过的位移为H，小石块在t1内的位移为h. 根据自由落体运动的规律，有：,Hh25 m 由联

7、立解得：t3 s，H45 m 所以小石块落地时的速度大小为：vgt30 m/s.,答案(1)45 m,(2)30 m/s3 s,例4小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图3中1、2、3和4所示.已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d.由此可知小球(),B.经过位置3时的瞬时速度大小约为2gT,图3,解析答案,返回,答案C,返回,知识梳理,四、伽利略对自由落体运动的研究,1.归谬：伽利略从 的论断出发，通过逻辑的推理，否定了他的论断. 2.猜想：自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是_ 的. 3.数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为零的匀变

8、速直线运动应该有 . 4.实验验证(间接验证)： (1)小球沿斜面滚下的运动是 直线运动.,亚里士多德,均,匀变化,xt2,匀加速,答案,(2)只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是 的. (3)斜面的倾角 ，小球的加速度随斜面倾角的增大而 . 5.合理外推：伽利略认为当斜面倾角为 时，小球将自由下落，仍会做匀加速直线运动. 6.伽利略的科学方法：把 和 (包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学方法.,相同,增大,增大,90,实验,逻辑推理,答案,典例精析,返回,例5伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，如图4所示，对于这个研究过程，下列

9、说法正确的是(),A.斜面实验“放大”了重力的作用效果，便于测量小球运动的路程 B.斜面实验“减小”了重力的作用效果，便于测量小球运动的时间 C.通过对斜面实验的观察与计算，能直接得到自由落体运动的规律 D.根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律,图4,解析答案,返回,解析伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故A错误，B正确； 根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律，并非是主观臆断得出的，是在实验的基础上得出的，故C错误，D正确. 答案BD,对点检测 自查自纠,1,

10、2,3,4,1.(对自由落体运动的理解)(多选)下列关于自由落体运动的说法正确的是() A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 C.从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体 运动 D.从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可 以忽略，可以看成自由落体运动,解析答案,1,2,3,4,解析物体做自由落体运动的条件是：(1)初速度为零；(2)除重力之外不受其他力的作用，所以A错误，B正确. 在实际中，物体下落时，当空气阻力远小于重力时，物体的下落才能看做自由落体运动，所以C错误，D正确. 答案BD,

11、1,2,3,4,2.(自由落体加速度)关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是() A.重的物体的g值大 B.同一地点，轻重物体的g值一样大 C.g值在地球上任何地方都一样大 D.g值在赤道处大于在北极处,解析自由落体加速度又叫做重力加速度.在同一地点，所有物体的重力加速度都是相等的，与物体的质量、运动状态均无关，A、C错误，B正确； 在不同地点，重力加速度是不同的，两极处大于赤道处，D错误.,B,解析答案,1,2,3,4,3.(伽利略对自由落体运动的研究)(多选)关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是() A.运用逻辑推理否定了亚里士多德关于重物体下落得快、轻物体下落 得慢

12、的错误论断 B.提出“自由落体”是一种最简单的直线运动匀速直线运动 C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90时物体做自由 落体运动且加速度大小跟物体的质量无关 D.总体思想方法：对现象一般观察提出猜想数学推理实验研究 和逻辑推理相结合,解析答案,1,2,3,4,解析运用逻辑推理否定了亚里士多德关于重物体下落得快、轻物体下落得慢的错误论断，故A说法正确； 伽利略提出“自由落体”是一种最简单的直线运动匀加速直线运动，故B错误； 伽利略在研究物体在无阻力的下落运动(即自由落体运动)时，发现不同质量的铜球沿阻力极小的斜面滚下，铜球下滑的加速度都是相同的.不断增大斜面倾角，结果发现，只是铜球的下滑加速度增大了，而所有铜球的下滑加速度仍是相同的.所以通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90时物体做自由落体运动且加速度大小跟物体的质量无关的结论，故C正确；,解析答案,1,2,3,4,伽利略的思想方法是：对现象一般观察提出猜想数学推理实验研究和逻辑推理相结合，故D正确. 答案ACD,1,2,3,4,4.(自由落体运动的规律)屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一