《2019-2020学年下学期高一暑假作业之先学课堂6伽利略对自由落体运动的研究 含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年下学期高一暑假作业之先学课堂6伽利略对自由落体运动的研究 含答案（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课堂6伽利略对自由落体运动的研究1了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。2了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。3通过学习了解伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。教材展示 知识梳理 1亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的 决定的，相同情况下物体越重下落得 。2伽利略认为，重物和轻物应该下落得 。他猜想落体运动应该是一种最简单的，即它的 应该是均匀变化的。3日常生活中常会见到，较重的物体下落得比较快，较轻的物体下落得比较慢，这是由于对不同物体的不同影响。4由于自由下落的物体运动时间 ，当时直接验证自由落体运动是匀加速直线运动很困难，伽利略采
2、用了间接的验证方法。他让一个铜球从倾角很小的斜面上滚下(如图所示)，做了上百次的实验，证明了球在 的运动是匀变速直线运动，然后将此结论 到自由落体运动上。知识拓展 一、伽利略对自由落体运动的研究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，下列过程是伽利略探究过程的是()。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猜想问题实验
3、验证数学推理合理外推得出结论二、自由落体运动性质的猜想与论证2科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，做出假设，制订计划，搜集证据，评估交流，等等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下。A有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关；B他们计划利用一些小纸杯作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量小纸杯在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设； C在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只小纸杯在空中下落过程中的下落距离，将数据填入表中，图甲是对应的位移时间图线。然后将不同数量的小纸杯叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度时间图线，如图乙中图
4、线1、2、3、4、5所示；D同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。 根据上图回答下列提问：(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是、。(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做运动，表中x处的值为。(3)图乙中各条图线具有共同特点， “小纸杯”在下落的开始阶段做运动，最后“小纸杯”做运动。(4)比较图乙中的图线1和5，指出在1.0 s1.5 s时间段内，速度随时间变化关系的差异：。思维导图 1在物理学发展过程中，下面的那位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理有机地结合起来，从而有力
5、地推进了人类科学的发展()A亚里士多德B伽利略C牛顿 D爱因斯坦2一个铁钉与一个同质量的棉花团同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为()A铁钉比棉花团重B铁钉比棉花团密度大C棉花团受到空气阻力大D铁钉的加速度比棉花团的大31971年7月26日发射的阿波罗15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是(月球上是真空)()A羽毛先落地，铁锤后落地B铁锤先落地，羽毛后落地C铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2D铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地4踢毽子是我国民间的一项体育游戏
6、，被人们誉为“生命的蝴蝶”近年来，踢毽子成为全民健身活动之一毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是()A铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上B如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象C因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上D毽子的自由下落是自由落体运动5请你根据下图漫画“洞有多深？”提供的情境，回答下列问题：(1)他们依据_规律，估算洞的深度(2)他们估算洞的深度的方法是(写出主要方程式、计算过程)：_.(3)请你对该方法进行评估：该方法的优点：_；该方法的不足：_.6在现实中，雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落，计算一下，若该雨滴
7、做自由落体运动，到达地面时的速度是多大？遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s，为什么它们的差别会这么大？7用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴断续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2，3，”一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为t.(1)写出用上述方法测量计算重
8、力加速度g的表达式：g_；(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g_(要求两位有效数字)8如图所示是小球做自由落体运动时的频闪照片，照片中相邻小球的像是相隔同样的时间(s)拍摄到的(1)根据这张频闪照片，判断出做自由落体运动的小球是否具有加速度说明理由(2)尝试从这张频闪照片出发，推测出自由落体运动规律9比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h16.8m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球
9、经过第一层到达地面的时间t10.2 s，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。(1)求斜塔离地面的总高度h；(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。知识梳理：1.【答案】重量越快同样快变速运动速度空气阻力 太短斜面上合理外推知识拓展：一、伽利略对自由落体运动的研究1【答案】C【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vt，则有ht2；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ht2；合理外推将光滑斜面上滑下的物体的规律ht
10、2推广到落体运动，从探究的过程看，答案应是C。二、自由落体运动性质的猜想与论证2【答案】(1)作出假设搜集证据 (2)匀速直线1.937 (3)加速匀速直线(4)图线5反映速度有明显变化，变化率比图线1大【解析】(1)A、C分别对应作出假设、搜集证据两个环节。(2)AB段是直线，反映物体做匀速运动。x=1.447 m+(1.447-0.957) m=1.937 m。(3)v-t图线开始段的切线斜率不断减小，表示做加速度减小的加速运动。运动一段时间后速度增大到一定值开始保持不变，故后来做匀速直线运动。(4)图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大(或图线1反映纸杯做匀速运动，图线
11、5反映纸杯依然在做加速度减小的加速运动)。先学后练：1【答案】B2【答案】C3【答案】D【解析】因为月球上没有空气，所以铁锤和羽毛的运动情况完全相同4【答案】C【解析】羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多，对运动的影响很大，而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况，故羽毛要受铜钱较大的拖动作用，即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动，所以毽子下落时总是铜钱在下面拉着羽毛铜钱重不是根本原因，A错，C对；如没有空气阻力，铜钱和羽毛的相对位置是随机的，B错；可见空气阻力不能忽略，毽子不是自由落体运动5【答案】(1)自由落体运动 (2)hgt2，g10m/s2，t2s，h20m(3)该方法的优点：所使用的仪器设备简单
12、；测量方法方便；g的取值熟悉；运算简便。该方法的不足：测量方法粗略，误差较大；石块下落的初速度不为零，不是真正的自由落体运动；石块下落有空气阻力，会造成一定的误差；未考虑声音传播需要的时间。6【答案】由v22gh易计算得到v173m/s.实际上雨滴下落到地面前，大约以8m/s的速度匀速下落那么雨滴在下落时的速度为什么会这么小？原因是雨滴在下落时要与它正下方的小水滴(上升的水汽)相碰并吸收，由于小水滴的阻碍作用，减慢了它下落的速度，雨滴下落的速度越大，这种阻碍作用越强，当雨滴的重力与阻碍的力相等时，雨滴就会匀速下落当雨滴的半径大到某一程度时，受到气流的影响而会分裂，较大的部分继续下落，而较小的又
13、会随上升的气流上升，又起到阻碍大雨滴下落的作用，所以我们看到的雨滴不会太大，就是这个道理，而且雨滴速度也不大，落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s.7【答案】(1)g，(2)9.78m/s2【解析】(1)滴水的周期就是水滴自由下落的时间，所以T，由hgT2得，g(2)提示：认真描点作图，求出斜率ktang，可求出g，解得g9.78m/s28【答案】(1)根据这张频闪照片，我们可以判断出做自由落体运动的小球具有加速度因为在相同的时间间隔内，小球下落的距离并不相等，从照片上看，越往下，间隔越大，说明小球做的是加速运动用直尺可测量出图中后边四段的位移分别是0.9cm、1.2cm、1.5cm、1.8cm相邻的相等时间内的位移差为：x11.2cm0.9cm0.3cm，x21.5cm1.2cm0.3cm，x31.8cm1.5cm0.3cm有x1x2x3所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动9【解析】(1)设小球到达第一层时的速度为v1，则有h1v1t1gt，得v1代入数据得v133m/s塔顶离第一层的高度h254.45m所以塔的总高度hh1h261.25m(2)小球从塔顶落到地面的总时间t3.5s平均速度17.5m/s。11
