高一物理人教必修1配套课件第二章第7讲～第8讲自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究2

1、第二章,匀变速直线运动的研究,目标定位 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.,第7讲自由落体运动,第8讲伽利略对自由落体运动的研究,预习导学 梳理识记点拨,一、自由落体运动 物体只在 作用下从 开始下落的运动，叫做自由落体运动. 想一想： 在空气中自由释放的物体一定做自由落体运动吗？,重力,静止,答案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.,二、自由落体加速度 1.定义：在

2、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.,相同,自由落体加速度,10 m/s2,竖直向下,9.8 m/s2,想一想： 质量越大的物体自由落体加速度越大吗？ 答案不是，自由落体加速度与物体的质量和运动状态无关.,三、自由落体运动的规律 自由落体运动是初速度为零，加速度等于g的_ ，匀变速直线运动的所有规律、公式均适用于自由落体运动.,匀加速直线,运动,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

3、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速直线运动应该有 .,亚里士多德,均匀变化,xt2,4.实验验证(间接验证)： (1)小球沿斜面滚下的运动是 直线运动. (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.,匀加速,相同,增大,增大,90,6.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.,实验,逻辑推理,课堂讲义 理解深化探究,一、对自由落体运

4、动的理解 1.自由落体运动是一种理想模型.当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时，物体的运动才可以视为自由落体运动.如空气中石块的下落可以看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动. 2.物体做自由落体运动的条件：(1)初速度为零；(2)只受重力.,3.运动特点：初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动.是匀变速直线运动的特例. 运动图象：自由落体运动的v-t图象是一条过原点的倾斜直线，斜率kg. 注意：物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同.,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

5、 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. 答案D,二、自由落体加速度 1.对自由落体加速度的理解 (1)重力加速度的方向总是竖直向下. (2)在同一地点，一切物体的重力加速度都相同. (3)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小；南(北)极处重力加速

6、度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大.,注意：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.,2.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,(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 .也可以根据 ，求出物体在某一时刻的速度，再由vv0gt，求出g.,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，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

7、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,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 9.8 m/s2. 答案匀变速直线9.8 m/s2,2.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.,例3离地500 m的空中自由落下一个小球，不计

8、空气阻力，取g10 m/s2，求： (1)小球经过多长时间落到地面？,答案10 s,(2)落下一半位移的时间；,(3)小球落地前最后1 s内的位移.,所以最后1 s内的位移为 h10hh9500 m405 m95 m.,答案95 m,例4 屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿，如图3所示，问： (1)此屋檐离地面多高？,图3,解析根据比例关系，从上到下相邻水滴间距离之比为1357，而2、3两滴间距离为1 m，所以总高度,答案3.2 m,(2)滴水的时间间隔是多少？(g取10 m/s2),答案0.2 s,

9、对点练习 巩固应用反馈,对自由落体运动的理解 1.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,自由落体加速度 2.关

10、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. 答案B,自由落体运动的规律 3.关于自由落体运动，下列说法正确的是() A.某段时间内的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移内的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同,解析自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，由平均速度公式，可知中间时刻的瞬时速度等于该段时间初、末速度和的一半，A、B正确； 又因为vgt，所以C正确，D错误； 故选A、B、C. 答案ABC,4.据预测，2020年前