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1、第二章匀变速直线运动的研究人教版人教版 物理物理（高中）（高中）（高一（高一 上上）第第5节节自由落体运动自由落体运动第第6节节伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究实验实验1:1:将一粉笔头和一张展开的纸片从同一高度自由下落将一粉笔头和一张展开的纸片从同一高度自由下落实验实验2:2:把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同把一张纸片捏成纸团，将纸团和一张展开的纸片从同一高度自由下落一高度自由下落原因原因: :空气阻力对运动快慢有影响空气阻力对运动快慢有影响探究影响落体运动探究影响落体运动快慢因素快慢因素牛顿管牛顿管抽气后，就排除了抽气后，就排除了 的影响的影响 注意：观察
2、实验注意：观察实验 得出结论得出结论空气阻力空气阻力牛顿管实验牛顿管实验.swf现象：现象： 。结论：结论： 。 在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中同时落地在真空中同时落地知识链接：知识链接： 1971年，乘坐阿波罗年，乘坐阿波罗15号飞船登月的宇航员大卫号飞船登月的宇航员大卫斯科斯科特特(David Scott)将一把锤子和一根羽毛带上了月球，在没有将一把锤子和一根羽毛带上了月球，在没有大气的月球上做了有趣的自由落体试验。通过电视直播，全大气的月球上做了有趣的自由落体试验。通过电视直播，全球观众看到的结果当然是球观众看到的结果当然是轻柔的羽毛和沉重的铁锤
3、同时落到轻柔的羽毛和沉重的铁锤同时落到月球表面。月球表面。 一一.自由落体运自由落体运动 1.1.定义：定义：定义：定义： 物体只在重力作用下从静止开物体只在重力作用下从静止开始下落的运动始下落的运动 注意：在有空气的空间里，如物体注意：在有空气的空间里，如物体重力远远大于所受空气阻力，此阻重力远远大于所受空气阻力，此阻力可忽略不计，则物体下落的运动力可忽略不计，则物体下落的运动也可看作自由落体运动也可看作自由落体运动2.2.特点：特点：特点：特点：（）、物体只受重力作用（）、物体只受重力作用（）、物体只受重力作用（）、物体只受重力作用 （）、物体由静止开始下落（）、物体由静止开始下落（）、物
4、体由静止开始下落（）、物体由静止开始下落 3.运动运动性质：性质：初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动二二. 自由落体加速度自由落体加速度1. 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体的加速度，也叫做重力加速度。用自由落体的加速度，也叫做重力加速度。用g 来表示。来表示。2.2.方向：竖直向下方向：竖直向下方向：竖直向下方向：竖直向下3.大小：与地理位置有关大小：与地理位置有关 低处大，高处小。两极大，赤道小低处大，高处小。两极大，赤道小注意：通常取注意：通常取g=9.8m/s2， 粗略计算时可
5、取粗略计算时可取g=10m/s2。重力加速度的数值重力加速度的数值 g /(m/s2)地点地点地点地点纬度纬度纬度纬度重力加速度重力加速度重力加速度重力加速度赤道赤道赤道赤道0 00 09.7809.780广州广州广州广州23230 00606 9.7889.788武汉武汉武汉武汉30300 03333 9.7949.794上海上海上海上海31310 01212 9.7949.794东京东京东京东京35350 04343 9.7989.798北京北京北京北京39390 05656 9.8019.801纽约纽约纽约纽约40400 04040 9.8039.803莫斯科莫斯科莫斯科莫斯科55550
6、 04545 9.8169.816北极北极北极北极90900 09.8329.832三三. . 自由落体的运动规律自由落体的运动规律匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动速度公式速度公式速度公式速度公式位移公式位移公式位移公式位移公式位移速度公式位移速度公式位移速度公式位移速度公式平均速度公式平均速度公式平均速度公式平均速度公式自由落体运自由落体运自由落体运自由落体运动动动动做一做：测定反应时间做一做：测定反应时间1.思考一下，测定反应时间的原理是什么？思考一下，测定反应时间的原理是什么？2.请同学们两人一组亲自动手做一次，测定自己的反应时间。请同学们两人一组亲自动手做一次，
7、测定自己的反应时间。自由落体运动的实际应用想一想：如何测量悬崖、峡谷的想一想：如何测量悬崖、峡谷的 高度高度测高度测高度H=?g=9.8m/s2求求t=?例例1.以下对自由落体运动的说法中正确的是以下对自由落体运动的说法中正确的是( )A.A.物体开始下落时物体开始下落时, ,速度为零速度为零, ,加速度也为零加速度也为零; ;B.B.物体下落过程中速度增加物体下落过程中速度增加, ,加速度保持不变加速度保持不变; ;C.C.物体下落过程中物体下落过程中, ,速度和加速度同时增大速度和加速度同时增大; ;D.D.物体下落过程中物体下落过程中, ,速度的变化率是个恒量速度的变化率是个恒量. .B
8、 D例例2、关于自由落体运动的加速度关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是，下列说法正确的是（ ）A、重的物体、重的物体g大大B、同一地点，轻、重物体的、同一地点，轻、重物体的g值一样大值一样大C、g值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大D、g值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处B例例3. 1991年年5月月11日日北京晚报北京晚报，报道了一位青，报道了一位青年奋勇接住一个从年奋勇接住一个从15层高楼层高楼 窗口跌出的孩子的动窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层楼高度是人事迹。设每层楼高度是2 .8m，这位青年从他所，这位青年从他所在的地方冲到楼下所需要的时间在的地方冲到楼
9、下所需要的时间1.3s，请你估计，请你估计一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时一下他要接住孩子，至多允许他有多长的反应时间？间？解：已知楼高解：已知楼高h=2.8m14=39.2m，小孩下落所用时间，小孩下落所用时间可根据可根据h=1/2at2求出：求出：t =s =2.8s至多允许这位青年的反应时间是至多允许这位青年的反应时间是2.8s-1.3s=1.5s自由落体运动自由落体运动自由落体运动自由落体运动速度公式速度公式速度公式速度公式位移公式位移公式位移公式位移公式位移速度公式位移速度公式位移速度公式位移速度公式平均速度公式平均速度公式平均速度公式平均速度公式课堂小结重的快！重的快！一
10、样快！一样快！跨越时空的对话亚里士多德亚里士多德(Aristotle，前，前384322)伽利略伽利略(GalileoGalilei，15641642)伽利略对自由落体运动的研究逻辑的力量v1=8v2=4v1284v128伽利略认为：伽利略认为： 重物与轻物重物与轻物应该下落得同应该下落得同样快。样快。传说中的比萨斜塔实验传说中的比萨斜塔实验伽利略的探究过程伽利略的探究过程观察现象观察现象提出问题提出问题猜想与假设猜想与假设伽利略相信：伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。、落体运动一定是一种
11、最简单的变速运动。3、它的速度应该是均匀变化的。、它的速度应该是均匀变化的。2、vx假设：1、vt运用逻辑得到推论运用逻辑得到推论若初速v0=0，vtxt2伽利略斜面实验模拟伽利略斜面实验模拟设计实验设计实验 “冲淡重力冲淡重力”小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。“冲淡重力冲淡重力”实验结论实验结论合理外推合理外推 如果斜面倾角增大到如果斜面倾角增大到900，小球仍然保持，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！加速度都是一
12、样的！修正和推广修正和推广 如果完全排除空气阻力，那么，所如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。有物体下落都将一样快。 在科学研究中，懂得忽略什么，有在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。时与懂得重视什么同等重要。伽利略伽利略伽利略科学思想方法的核心：伽利略科学思想方法的核心： 把实验和逻辑推理（包括数学推演）和把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。谐地结合起来。伽利略科学思想的成就伽利略科学思想的成就 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。理学的真正开端。 爱因斯坦爱因斯坦
