《高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究（第4課時）自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究（第4課時）自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課件 新人教版必修1（25頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第4課時自由落體運動課時自由落體運動 伽利略對自由落體伽利略對自由落體運動的研究運動的研究研究學(xué)考研究學(xué)考明確要求明確要求知識知識內(nèi)容內(nèi)容自由落體運動自由落體運動考試要求考試要求必考必考加試加試cc伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究a 基本基本要求要求1.經(jīng)歷自由落體運動模型建立的過程，知道物體做自由落體運動的條件。通過分析打點計經(jīng)歷自由落體運動模型建立的過程，知道物體做自由落體運動的條件。通過分析打點計時器記錄的紙帶信息，判斷自由落體運動的性質(zhì)。知道自由落體加速度的大小和方向，知時器記錄的紙帶信息，判斷自由落體運動的性質(zhì)。知道自由落體加速度的大小和方向，知道自由落體加速度

2、就是重力加速度。道自由落體加速度就是重力加速度。2.運用勻變速直線運動規(guī)律得出自由落體運動計算公式。運用自由落體運動的規(guī)律解決簡運用勻變速直線運動規(guī)律得出自由落體運動計算公式。運用自由落體運動的規(guī)律解決簡單問題。知道用頻閃攝影研究運動的基本原理，會根據(jù)頻閃照片分析自由落體運動。單問題。知道用頻閃攝影研究運動的基本原理，會根據(jù)頻閃照片分析自由落體運動。3.了解伽利略研究落體運動的思路和方法。知道伽利略在力學(xué)上的主要貢獻。認識伽利略了解伽利略研究落體運動的思路和方法。知道伽利略在力學(xué)上的主要貢獻。認識伽利略利用斜面研究自由落體運動所蘊含的思想方法。利用斜面研究自由落體運動所蘊含的思想方法。發(fā)展發(fā)展

3、要求要求1.知道地球上不同地方重力加速度大小的差異。知道地球上不同地方重力加速度大小的差異。2.體會實驗在物理問題研究中的重要作用。初步領(lǐng)會體會實驗在物理問題研究中的重要作用。初步領(lǐng)會“提出假設(shè)、數(shù)學(xué)推理、實驗驗證和提出假設(shè)、數(shù)學(xué)推理、實驗驗證和合理外推合理外推”的科學(xué)研究方法。的科學(xué)研究方法。說明說明 不要求掌握伽利略對自由落體進行實驗研究的具體細節(jié)。不要求掌握伽利略對自由落體進行實驗研究的具體細節(jié)。知識點一自由落體運動知識點一自由落體運動基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理1.定義定義自由落體運動是物體只在自由落體運動是物體只在_作用下從作用下從_開始下落的運動。開始下落的運動。2.物體做自由落體運動的

4、條件物體做自由落體運動的條件(1)只受只受_；(2)初速度初速度v0_。在實際中，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落在實際中，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運動，只有當(dāng)空氣阻力體運動，只有當(dāng)空氣阻力_重力時，物體由靜止開始的重力時，物體由靜止開始的下落才可看做自由落體運動。下落才可看做自由落體運動。重力重力靜止靜止重力重力0遠小于遠小于3.自由落體運動的實質(zhì)自由落體運動的實質(zhì)自由落體運動是初速度為自由落體運動是初速度為_、加速度為、加速度為_的的_直線運直線運動，它只是勻變速直線運動的特例。動，它只是勻變速直線運動的特例。思考思考(1)一張紙片下落和該紙片揉成團下落快

5、慢不同是什么原一張紙片下落和該紙片揉成團下落快慢不同是什么原因造成的？因造成的？(2)為什么在抽成真空的牛頓管中金屬片和羽毛下落的快慢相同？為什么在抽成真空的牛頓管中金屬片和羽毛下落的快慢相同？答案答案(1)紙片受到的空氣阻力較大，而紙團受到的空氣阻力較紙片受到的空氣阻力較大，而紙團受到的空氣阻力較小，造成二者下落快慢不同。小，造成二者下落快慢不同。(2)抽成真空的牛頓管中對金屬片和羽毛均沒有空氣阻力，它們抽成真空的牛頓管中對金屬片和羽毛均沒有空氣阻力，它們只在重力作用下做自由落體運動。只在重力作用下做自由落體運動。零零g勻加速勻加速即即 學(xué)學(xué) 即即 練練1.下列說法正確的是下列說法正確的是

6、()初速度為零、豎直向下的勻加速直線運動是自由落體運動初速度為零、豎直向下的勻加速直線運動是自由落體運動僅在重力作用下的運動叫自由落體運動僅在重力作用下的運動叫自由落體運動物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動當(dāng)空氣阻力的作用較小，可以忽略不計時，物體由靜止開始當(dāng)空氣阻力的作用較小，可以忽略不計時，物體由靜止開始自由下落的運動可視為自由落體運動自由下落的運動可視為自由落體運動A. B. C. D.解析解析自由落體運動是物體只在重力作用下由靜止開始下落的自由落體運動是物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動運動,它的初速度為零。若空

7、氣阻力比較小它的初速度為零。若空氣阻力比較小,可以忽略不計時可以忽略不計時,物物體由靜止開始自由下落可視為自由落體運動。故正確答案為體由靜止開始自由下落可視為自由落體運動。故正確答案為C。答案答案C知識點二自由落體加速度知識點二自由落體加速度基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理1.自由落體加速度自由落體加速度(1)重力加速度又叫自由落體加速度，通常用重力加速度又叫自由落體加速度，通常用g來表示。來表示。(2)重力加速度的方向：總是重力加速度的方向：總是_的。的。(3)重力加速度的大小：在同一地點，一切物體的重力加速度都重力加速度的大?。涸谕坏攸c，一切物體的重力加速度都_，在不同，在不同地理位置處的重力加速

8、度一般不同，赤道上物體的重力加速度地理位置處的重力加速度一般不同，赤道上物體的重力加速度_；南；南(北北)極處重力加速度極處重力加速度_；物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度；物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度_。一般的計算中，可以取一般的計算中，可以取g_ m/s2或或g_ m/s2。豎直向下豎直向下相同相同最小最小最大最大越大越大9.8102.測量自由落體加速度的方法測量自由落體加速度的方法圖圖1(1)利用打點計時器利用打點計時器(2)利用頻閃照相利用頻閃照相頻閃照相可以每隔相等的時間拍攝一次。利用頻閃照相可追頻閃照相可以每隔相等的時間拍攝一次。利用頻閃照相可追蹤記錄做自由落體運動的

9、物體在各個時刻的位置蹤記錄做自由落體運動的物體在各個時刻的位置(如圖如圖1為一為一小球做自由落體運動的頻閃照片小球做自由落體運動的頻閃照片)。根據(jù)勻變速直線運動的推。根據(jù)勻變速直線運動的推論論hgT2可求自由落體加速度。可求自由落體加速度。思考思考利用如圖利用如圖2甲所示的實驗裝置測定重力加速度。用手捏住甲所示的實驗裝置測定重力加速度。用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，并使重物停在靠近打點計時器處。紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，并使重物停在靠近打點計時器處。先接通電源，再松開紙帶讓重物自由下落，打點計時器在紙帶上先接通電源，再松開紙帶讓重物自由下落，打點計時器在紙帶上打下一系列的點。打下一系列

10、的點。如何根據(jù)打上點的紙帶如何根據(jù)打上點的紙帶(如圖乙如圖乙)求出重物的重力加速度？求出重物的重力加速度？圖圖2即即 學(xué)學(xué) 即即 練練2.(2016金華高一期末金華高一期末)關(guān)于自由落體運動的加速度關(guān)于自由落體運動的加速度g，下列說法，下列說法中正確的是中正確的是()A.重的物體的重的物體的g值大值大B.同一地點，輕重物體的同一地點，輕重物體的g值一樣大值一樣大C.g值在地球上任何地方都一樣大值在地球上任何地方都一樣大D.g值在赤道處大于在北極處值在赤道處大于在北極處解析解析自由落體加速度又叫做重力加速度。在同一地點，所有自由落體加速度又叫做重力加速度。在同一地點，所有物體的重力加速度都是相等

11、的，與物體的質(zhì)量、運動狀態(tài)均無物體的重力加速度都是相等的，與物體的質(zhì)量、運動狀態(tài)均無關(guān)，關(guān)，A、C錯誤，錯誤，B正確；在不同地點，重力加速度是不同的，正確；在不同地點，重力加速度是不同的，兩極處大于赤道處，兩極處大于赤道處，D錯誤。錯誤。答案答案B3.如圖如圖3所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物拖著紙帶從所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物拖著紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度。靜止開始自由下落，利用此裝置可以測定重力加速度。圖圖3(1)所需器材有打點計時器所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此

12、外還需架臺和帶夾子的重物，此外還需 (填字母代號填字母代號)中的器材。中的器材。A.直流電源、天平及砝碼直流電源、天平及砝碼B.直流電源、毫米刻度尺直流電源、毫米刻度尺C.交流電源、天平及砝碼交流電源、天平及砝碼D.交流電源、毫米刻度尺交流電源、毫米刻度尺(2)通過作圖的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準(zhǔn)通過作圖的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準(zhǔn)確程度。為使所作圖線的斜率等于重力加速度，除作確程度。為使所作圖線的斜率等于重力加速度，除作vt圖象外，圖象外，還可作還可作 圖象，其縱軸表示的是圖象，其縱軸表示的是 ，橫軸表示的，橫軸表示的是是 。知識點三自由落體運動的規(guī)律知識

13、點三自由落體運動的規(guī)律基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理1.速度公式：速度公式：v_。2.位移公式：位移公式：h_。3.速度位移公式：速度位移公式：v2_。gt2gh思考思考勻變速直線運動的推論對于自由落體運動是否適用？勻變速直線運動的推論對于自由落體運動是否適用？答案答案都適用都適用典典 例例 精精 析析【例題】【例題】 從離地面從離地面500 m的空中自由落下一個小球，的空中自由落下一個小球，g取取10 m/s2，求小球；求小球；(1)經(jīng)過多長時間落到地面；經(jīng)過多長時間落到地面；(2)自開始下落計時，在第自開始下落計時，在第1 s內(nèi)的位移和最后內(nèi)的位移和最后1 s內(nèi)的位移各為內(nèi)的位移各為多少；多少；(

14、3)下落時間為總時間的一半時的位移。下落時間為總時間的一半時的位移。答案答案(1)10 s(2)95 m(3)125 m技巧點撥技巧點撥自由落體運動是初速度自由落體運動是初速度v00、加速度、加速度ag的勻加速的勻加速直線運動，是最簡單的勻加速直線運動。勻加速直線運動的一切直線運動，是最簡單的勻加速直線運動。勻加速直線運動的一切規(guī)律規(guī)律(包括推論公式包括推論公式)都適用于自由落體運動。都適用于自由落體運動。即即 學(xué)學(xué) 即即 練練4.有一根長有一根長L5 m的鐵鏈懸掛在某樓頂上，樓中有一窗口，窗口的鐵鏈懸掛在某樓頂上，樓中有一窗口，窗口上沿離鐵鏈的懸點上沿離鐵鏈的懸點H25 m。當(dāng)鐵鏈從靜止開始

15、下落后始終保。當(dāng)鐵鏈從靜止開始下落后始終保持豎直，不計空氣阻力，持豎直，不計空氣阻力，g10 m/s2。求：。求：圖圖4(1)鐵鏈的下端鐵鏈的下端A下落到窗口的上沿下落到窗口的上沿B時，鐵鏈的速度大??；時，鐵鏈的速度大??；(2)接著鐵鏈經(jīng)過整個窗口用了接著鐵鏈經(jīng)過整個窗口用了t0.3 s的時間，窗口的高度的時間，窗口的高度h為多為多少？少？答案答案(1)20 m/s(2)1.45 m知識點四伽利略對自由落體運動的研究知識點四伽利略對自由落體運動的研究基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 梳梳 理理1.亞里士多德的觀點：亞里士多德的觀點：物體下落的快慢是由它們的物體下落的快慢是由它們的_決定的。決定的。2.伽利略的研究伽

16、利略的研究(1)歸謬：伽利略從歸謬：伽利略從_的論斷出發(fā)，通過邏輯推理，的論斷出發(fā)，通過邏輯推理，否定了他的論斷。否定了他的論斷。(2)猜想：自由落體運動是一種最簡單的變速運動，它的速度應(yīng)猜想：自由落體運動是一種最簡單的變速運動，它的速度應(yīng)該是該是_的。的。重量重量亞里士多德亞里士多德均勻變化均勻變化(3)數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出對于初速度為數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出對于初速度為0的勻變速的勻變速直線運動應(yīng)有直線運動應(yīng)有_。(4)伽利略采用了間接驗證的方法，讓小球從斜面上的不同位置滾伽利略采用了間接驗證的方法，讓小球從斜面上的不同位置滾下，測出小球從不同起點滾動的位移下，測出小球

17、從不同起點滾動的位移x和所用時間和所用時間t。結(jié)果表明：小球沿斜面滾下的運動的確是結(jié)果表明：小球沿斜面滾下的運動的確是_運動，只運動，只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是要斜面的傾角一定，小球的加速度都是_的。增大斜面的傾的。增大斜面的傾角，小球的加速度隨斜面傾角的增大而角，小球的加速度隨斜面傾角的增大而_。(5)合理外推：伽利略將斜面傾角外推到合理外推：伽利略將斜面傾角外推到_時的情況，小球的時的情況，小球的運動就成為自由下落，伽利略認為小球仍會做勻變速直線運動。運動就成為自由下落，伽利略認為小球仍會做勻變速直線運動。xt2勻加速直線勻加速直線相同相同變大變大90思考思考伽利略研究自由落體運

18、動時采用了什么科學(xué)方法？伽利略研究自由落體運動時采用了什么科學(xué)方法？答案答案采用的方法：抽象思維、數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實驗相結(jié)合。采用的方法：抽象思維、數(shù)學(xué)推理和科學(xué)實驗相結(jié)合。即即 學(xué)學(xué) 即即 練練5.在學(xué)習(xí)物理知識的同時，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題在學(xué)習(xí)物理知識的同時，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的思想和方法，從一定意義上說，后一點甚至更重要。偉大的的思想和方法，從一定意義上說，后一點甚至更重要。偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法對于后來的科學(xué)研究具有重大的啟物理學(xué)家伽利略的研究方法對于后來的科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用，至今仍然具有重要意義。請你回顧伽利略探究物體下蒙作用，至今仍然具有重要

19、意義。請你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程，判定下列哪個過程是伽利略的探究過程落規(guī)律的過程，判定下列哪個過程是伽利略的探究過程()A.猜想猜想問題問題數(shù)學(xué)推理數(shù)學(xué)推理實驗驗證實驗驗證合理外推合理外推得出結(jié)論得出結(jié)論B.問題問題猜想猜想實驗驗證實驗驗證數(shù)學(xué)推理數(shù)學(xué)推理合理外推合理外推得出結(jié)論得出結(jié)論C.問題問題猜想猜想數(shù)學(xué)推理數(shù)學(xué)推理實驗驗證實驗驗證合理外推合理外推得出結(jié)論得出結(jié)論D.猜想猜想問題問題實驗驗證實驗驗證數(shù)學(xué)推理數(shù)學(xué)推理合理外推合理外推得出結(jié)論得出結(jié)論解析解析 伽利略探究物體下落規(guī)律的過程是：先對亞里士多德對伽利略探究物體下落規(guī)律的過程是：先對亞里士多德對落體運動的觀察得出的結(jié)論提出質(zhì)疑落體運動的觀察得出的結(jié)論提出質(zhì)疑大小石塊捆在一起下落大小石塊捆在一起下落得出矛盾的結(jié)論；猜想得出矛盾的結(jié)論；猜想下落的運動是最簡單的運動，速度與下落的運動是最簡單的運動，速度與時間成正比；數(shù)學(xué)推理時間成正比；數(shù)學(xué)推理如果如果vt，則有，則有ht2；實驗驗證；實驗驗證設(shè)計出斜面實驗并進行研究，得出光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律設(shè)計出斜面實驗并進行研究，得出光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律ht2；合理外推；合理外推將光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律將光滑斜面上滑下的物體的規(guī)律ht2推廣到推廣到自由落體運動。從探究的過程看，正確答案為自由落體運動。從探究的過程看，正確答案為C。答案答案C