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1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修1,匀变速直线运动的研究,第二章,5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研究,第二章,请一位同学与你合作，让他用两个手指捏住长尺上端，你的拇指与食指弯曲成环状放在尺下端的零刻度周围(手的任何部位都不要碰到尺，见下图)。当他一松手、尺子开始下落时，你立刻把尺握住。记下握住尺的位置，读出尺下落的高度，就能算出你的反应时间，你想知道这样做的道理吗？,1定义：物体只在_作用下从_开始下落的运动。 2特点 (1)运动特点：初速度等于_的匀加速直线运动。 (2)受力特点：只受_作用。,自由落体运动,重力,静止,零,重力,1定义：在同一地点，
2、一切物体自由下落的加速度都_，这个加速度叫自由落体加速度，也叫_，通常用g表示。 2方向：_。 3大小：在地球上不同的地方，g的大小一般是_，一般计算中g取_或10m/s2。,自由落体加速度,相同,重力加速度,竖直向下,不同的,9.8,自由落体运动规律,0,g,匀加速直线,gt,2gh,1亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的_决定的。 2伽利略的研究： (1)归谬：伽利略从_的论断出发，通过逻辑推理，否定了_的论断。 (2)猜想：伽利略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速直线运动应有_。,伽利略对自由落体运
3、动的研究,重量,亚里士多德,亚里士多德,均匀变化,xt2,(4)实验结果： 小球沿斜面滚下的运动是_运动。 只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是_的。 增大斜面的倾角，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_运动。,匀加速直线,相同,增大,90,匀变速直线,一、对自由落体运动的理解 1物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用。 2自由落体运动是一种理想化模型 (1)这种模型忽略了次要因素空气阻力，突出了主要因素重力。(在地球上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动。) (2)当空
4、气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。,3自由落体运动的实质 自由落体运动是初速度v00，加速度ag的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。 4自由落体运动的规律 (1)自由落体运动是匀变速直线运动在v00、ag时的一个特例。所以匀变速直线运动的基本公式以及推论都适用于自由落体运动。,特别提醒： 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。,如图所示，屋檐上水滴下落的过程可以近似地看做是自由落体运动。假定水滴从5m高的屋檐上无初速滴落，水滴下落到地
5、面时的速度大约是多少？(取g10m/s2) 答案：10 m/s,二、自由落体加速度 1产生原因 由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。 2大小 与所处地球上的位置及距地面的高度有关。 (1)在地球表面会随纬度的增加而增大，在赤道处最小，在两极最大，但差别很小。 (2)在地面上的同一地点，随高度的增加而减小，但在一定的高度范围内，可认为重力加速度的大小不变。通常情况下取g9.8m/s2或g10m/s2。,3自由落体加速度的方向 (1)方向竖直向下，不是垂直向下，也不是指向地球球心。 (2)由于地球是球体，各处重力加速度的方向并不相同。,三、重力加速度的三种测量方法 1打点计时器法 (1)按如
6、图所示连接好实验装置，让重锤做自由落体运动，与重锤相连的纸带上便会被打点计时器打出一系列点迹。 (2)对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用hnhn1gT2，求出重力加速度的大小。,3由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动，伽利略采用了间接验证的方法： 运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合xt2。 运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合xt2，是匀变速直线运动。 伽利略将上述结果合理外推到将斜面倾角增大到90的情况，成为自由落体。 从而得出结论：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。,伽利略对自由落体的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示
7、其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是( ),A其中的丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论 B其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论 C运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显 D运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显 答案：AC,解析：伽利略研究自由落体运动时，由于当时的条件所限，不能直接对自由落体运动进行研究，而是采取通过斜面实验，来“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后外推的方法得到的，选项BD错误，选项AC正确。,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自由落体运动 B物体只在重力作
8、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,对自由落体概念的理解,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,踢毽子是我国民间的一项体育游戏，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
9、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毽子的自由下落不是自由落体运动 答案：CD,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，D正确。,屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到
10、地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿，如图所示，问： (1)此屋檐离地面多高？ (2)滴水的时间间隔是多少？,自由落体运动规律的应用,(济南市20142015学年高一上学期五校联考)如图所示， 某同学测出一棵苹果树树干部分的高度约为1.6m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2s，重力加速度取10m/s2，则：,(1)苹果树树冠部分的高度约为多少？ (2)苹果落地时的速度为多大？ 答案：(1)2.45m (2)9m/s,某同学用下图所示装置测定重力加速度(已知打点频率为50Hz) (1)实验时下面的步骤先后顺序是_。 A释放
11、纸带 B打开打点计时器 (2)打出的纸带如下图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的_端。(选填“左”或“右”)。,实验：测量自由落体加速度,(3)已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为_m/s，所测得的重力加速度大小为_m/s2。 (4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因_。,频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。右图是小球自由下落时的频闪照片的一部分，如果通过这幅照
12、片测量自由落体加速度约为10.00m/s2。则频闪仪每隔_s闪光一次。小球在图片中最上方的位置时具有的速度为_m/s。(计算结果小数点后保留两位),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)：_。,开放探究,(3)请你对该方法进行评估： 该方法的优点：_； 该方法的不足：_。,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。,人对周围发生的事情，都需要经过一段时间才会作出反应，从发现情况到采取行动所经过的时间叫反应时间。下面是测定反应时间的方法： 甲同学用两手指捏住木尺顶端，乙同学一只手在木尺下部做握住木尺的准备(如图甲)，但手的任何部位都不要碰到木尺，当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住木尺，现记录如图乙。,这个实验可以测出哪个同学的反应时间？计算该同学的反应时间。,易错点：对两物体下落的运动关系不清导致错解 案例：甲、乙两球从同一高度相隔1秒先后自由落下，在下落过程中 ( ) A两球的距离始终不变 B两球的距离越来越大 C两球的速度差始终不变 D两球的速度差越来越大,易错分析：本题易错选项及错误原因具体分析如下：,
