《2017-2018学年高中物理 第一章 运动的描述 1.7 对自由落体运动的研究课件 教科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第一章 运动的描述 1.7 对自由落体运动的研究课件 教科版必修1（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 一 章 第 7 节 理解 教材新知 把握 热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 考向三 应用 创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 1 自由落体运动是一种特殊的匀变速 直线运动 是物体只在重力作用下 由静止开始下落的运动 2 重力加速度g的方向竖直向下 一般 情况下g取9 8 m s2 估算时g可取10 m s2 自由落体运动探究 自学教材 1 自由落体运动 1 定义 只在重力的作用下 物体由 开始 下落的运动 2 特点 初速度为零 v0 0 只受 作用 静止 重力 2 伽利略对落体运动规律的探究 1 亚里士多德的观点 物体越重下落得 2 伽利略的探究过程 发现问题 伽利略根据亚里
2、士多德的观点得出了相互矛盾的结论 说明亚里士多德的观点是错误的 提出假说 物体下落的过程是一个速度逐渐增大的过程 与其时 间成正比 下落距离与时间的平方成正比 越快 3 间接验证 著名的斜槽实验 伽利略让一个小球从阻力很小的斜槽滚下 得出了运 动距离与时间的平方成正比的结论 4 合理外推并得出结论 在斜面实验的基础上 增大斜面倾角直到90 小球 的运动仍将满足距离与时间的平方成正比的关系 从而得 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 的结论 重点诠释 1 自由落体运动的理解 1 自由落体运动是一种理想化的运动模型 它忽略了 空气阻力对下落物体的影响 严格来讲只有在真空中才
3、能 发生自由落体运动 在有空气的空间里 如果物体所受空 气阻力远小于物体的重力 空气阻力可以忽略不计时 物 体自由下落的运动可以近似地看做自由落体运动 2 自由落体运动要具备两个条件 第一 初速度为零 第二 除重力之外不受其他力的作用 2 对伽利略科学研究方法的认识 1 伽利略研究自然规律的科学方法 把实验和逻 辑推理 包括数学推演 和谐地结合起来 他给出了科学 研究过程的基本要素 对现象的一般观察 提出假设 运用逻辑得出推 论 通过实验对推论进行检验 对假说进行修正和推广 2 伽利略对自由落体运动的研究 开创了研究自 然规律的科学方法 抽象思维 数学推导和科学实验 相结合 这种方法到现在仍然
4、是物理学乃至整个自然科 学最基本的研究方法 它不但标志着物理学的真正开端 也有力地推进了人类科学认识的发展 近代科学研究 的大门从此打开 1 在学习物理知识的同时 还应当十分注意学习物理学研 究问题的思想和方法 从一定意义上说 后一点甚至更 重要 伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科 学研究具有重大的启蒙作用 至今仍然具有重要意义 请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程 判定下列哪 个过程是伽利略的探究过程 A 猜想 问题 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论 B 问题 猜想 实验验证 数学推理 合理外推 得出结论 C 问题 猜想 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论 D 猜想 问题
5、实验验证 数学推理 合理外推 得出结论 解析 伽利略探究物体下落规律的过程是 先对亚里士 多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑 大小石 块捆在一起下落得出矛盾的结论 猜想 下落的运动 是最简单的运动 速度与时间成正比 数学推理 如 果v t 则有h t2 实验验证 设计出斜面实验并进 行研究 得出光滑斜面上滑下的物体的规律h t2 合理 外推 将光滑斜面上滑下的物体的规律h t2推广到落 体运动 从探究的过程看 答案应是C 答案 C 自由落体运动规律 自学教材 1 运动的性质 初速度为零的 直线运动 2 加速度 重力加速度 用g表示 g 9 8 m s2 方向 3 运动规律 自由落体运动是匀
6、变速直线运动在v0 0 a g时的一 种特例 1 速度公式 v 2 位移公式 h 匀加速 竖直向下 gt gt2 重点诠释 1 对自由落体加速度g的理解 1 自由落体的加速度也叫重力加速度 不同的物体 在同一个地方做自由落体运动时 重力加速度都相同 地球上不同位置的重力加速度一般是不同的 2 重力加速度随地理位置的改变而改变 它随纬度 的增大而增大 随高度的增加而减小 但一般计算中 我们认为重力加速度g是不变的 取9 8 m s2 粗略计算 时也可取为10 m s2 3 重力加速度g的方向总是竖直向下 4 重力加速度g和初中学的重力G mg中的g其实是同 一个物理量 重力加速度g的单位是m s
7、2 而初中学习的g单 位是N kg 它们是相同的 只是表现形式不同 2 对自由落体运动规律的认识 1 匀变速直线运动规律与自由落体运动规律的对比 2 关于自由落体运动 下列说法中不正确的是 A 它是竖直向下 v0 0 a g的匀加速直线运动 B 在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1 3 5 C 在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1 2 3 D 从开始运动起至下落4 9 m 9 8 m 14 7 m所经历 的时间之比为1 2 3 答案 D 对自由落体运动的认识 例1 关于自由落体运动 下列说法正确的是 A 物体竖直向下的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
8、的竖直 向下的匀加速直线运动 C 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自 由落体运动 D 当空气阻力的作用比较小 可以忽略不计时 物 体自由下落可视为自由落体运动 思路点拨 物体做自由落体运动的条件有两个 只受重力作用 初速度v0 0 解析 物体向下的运动可以是加速 减速 也可以 是匀速 所以选项A错误 自由落体运动是物体只在重力 作用下从静止开始下落的运动 自由落体运动是一种初速 度为零 加速度为g的匀加速直线运动 故选项B C正确 如果空气阻力的作用比较小 可以忽略不计 物体的下 落也可以看做自由落体运动 选项D正确 答案 BCD 借题发挥 解答此类问题时 应充分理解自由落体运动的定义
9、 特征 性质和重力加速度的特点 紧紧抓住概念的本 质 排除日常生活经验的干扰 1 下列关于自由落体运动的说法中正确的是 A 竖直下落的运动就是自由落体运动 B 从竖直上升的气球上掉下的物体的运动是自由落 体运动 C 高空雨滴下落的运动是自由落体运动 D 屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动 解析 物体做自由落体运动条件是只受重力 初速度为 零 故A错误 上升的气球上掉下的物体离开气球时具有 向上的初速度 不是自由落体运动 故B错误 雨滴下落 过程中所受空气阻力与速度大小成正比 从高空下落的 雨滴速度增大 阻力也增大 最终与重力几乎相等 而 屋檐滴下的水滴由于运动时间短 速度较小 所受空气 阻力
10、可忽略不计 故C错误 D正确 答案 D 自由落体运动规律的应用 例2 离地500 m的空中自由落下一个小球 不计空气阻力 取g 10 m s2 求 1 小球经过多长时间落到地面 2 落下一半位移的时间 3 小球落地前最后1 s内的位移 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 小球的运动规律 2 最后1 s内的位移表示方法 借题发挥 物体在某段时间内的位移可用物体运动的总位移 与这段时间之前物体运动位移之差求解 试求上例中物体在下落的全过程中 前一半时间内的位 移与后一半时间内的位移大小 答案 125 m 375 m 自由落体运动规律的灵活应用 例3 每隔一定时间就有一滴水 从屋檐滴下 当第5滴
11、正欲滴下时 第 1滴刚好落到地面 而第3滴与第2滴分 别位于高1 m的窗户的上下沿 如图 1 7 1所示 取g 10 m s2 试求 1 滴水的时间间隔是多少 2 此屋檐离地面多高 图1 7 1 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 第1滴水下落的总时间与时间间隔的关系 2 相邻各滴水之间的位移关系 答案 1 0 2 s 2 3 2 m 借题发挥 在解决这个问题的过程中我们用到了等效思想 即将 这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动 并且将这一 滴水运动的全过程分成时间相等的4段 设时间间隔为T 则这一滴水在0时刻 T末 2T末 3T末 4T末所处的位置 分别对应图中第5滴水 第4滴水 第3滴水 第2滴水 第1 滴水所处的位置 据此可作出解答 2 一物体从一行星表面的某高度处自由 下落 不计表层大气阻力 自开始下落 计时 得到物体离行星表面的高度h随 时间t变化的图像如图1 7 2所示 则 A 行星表面的重力加速度大小为8 m s2 B 行星表面的重力加速度大小为10 m s2 C 物体落到行星表面时的速度大小为20 m s D 物体落到行星表面时的速度大小为25 m s 图1 7 2 答案 AC
