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1、第第2章章研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动的规律的规律第第2章章研究匀变速直线运动的规律研究匀变速直线运动的规律21伽利略伽利略对落体运落体运动的研究的研究22自由落体运自由落体运动的的规律律目标导航目标导航1.了了解解伽伽利利略略对自自由由落落体体运运动的的研研究究思思路路和和方法方法2知知道道自自由由落落体体运运动的的概概念念，掌掌握握自自由由落落体运体运动的的规律及特点律及特点(重点重点难点点)3理解自由落体的加速度，知道重力加速理解自由落体的加速度，知道重力加速度的度的测量方法量方法新知初探自学导引新知初探自学导引一、伽利略一、伽利略对自由落体运自由落体运动的研究的研究二、自由落体
2、的速度二、自由落体的速度1自由落体运自由落体运动(1)定定义：物物体体只只在在重重力力作作用用下下从从_开开始始下下落的运落的运动，叫做自由落体运，叫做自由落体运动(2)性性质：自自由由落落体体运运动是是初初速速度度为零零的的_直直线运运动(3)条件：物体只受重力作用，初速度等于零条件：物体只受重力作用，初速度等于零.静止静止匀加速匀加速想一想想一想1在在空空中中运运动动的的物物体体，若若忽忽略略空空气气阻阻力力对对它它的影响，它做的一定是自由落体运动吗？的影响，它做的一定是自由落体运动吗？提提示示：不不一一定定自自由由落落体体运运动动有有两两个个条条件件，除了只受重力作用外，初速度要求必须为
3、零除了只受重力作用外，初速度要求必须为零.2.自由落体的加速度自由落体的加速度(1)大小：大小：g_m/s2.(2)方向：方向：竖直直_3速度表达式速度表达式vtgt.9.8向下向下重力加速度重力加速度相等相等不同不同想一想想一想2根据漫画根据漫画讨论如如图所示：他所示：他们采用了什么采用了什么方法方法测量洞的深度？量洞的深度？提示：提示：他他们采用的是自由落体运采用的是自由落体运动规律，通律，通过测量石量石头下落的下落的时间求位移的方法求位移的方法测量洞深量洞深要点探究讲练互动要点探究讲练互动要点一正确要点一正确认识伽利略伽利略对落体运落体运动的研究的研究学案学案导引引1亚里士多德落体运里士
4、多德落体运动的的观点是什么？点是什么？2伽利略是如何研究落体运伽利略是如何研究落体运动的？其意的？其意义是是什么？什么？1.正确正确认识亚里士多德的里士多德的观点点亚里里士士多多德德是是世世界界历史史上上了了不不起起的的人人物物，对科科学学有有很很大大贡献献他他对自自由由落落体体运运动的的认识代代表表了了人人类对自自由由落落体体运运动的的初初步步探探索索，我我们应这样看待看待亚里士多德的里士多德的观点：点：是人是人类在落体运在落体运动研究上研究上迈出的第一步，出的第一步，有很大有很大进步性；步性；是是错误的；的；统治了两千治了两千年年2.如何如何认识伽利略的科学方法伽利略的科学方法(1)伽伽利
5、利略略第第一一次次把把实验与与逻辑推推理理(包包括括数数学学推推演演)和和谐地地结合合了了起起来来，打打开开了了近近代代科科学学的的大大门,以以前前的的学学者者只只注注重重思思辨辨,不不注注重重实验尊尊重重事事实，敢敢于于质疑疑权威威是是创新新的的必必备素素质伽伽利利略略把把自自己己的的科科学学方方法法付付诸应用用，成成功功地地解解决决了了自自由由落落体体运运动的的运运动性性质问题，其其中中有有观察察、有有猜猜想想、有有实验、有有逻辑推推理理(包包括括数数学学推推演演)，他他的的方方法法为后后人人所所采采用用，创造造了了科学的奇迹科学的奇迹(2)伽利略伽利略为自由落体运自由落体运动的研究，开的
6、研究，开创了研了研究物理究物理规律的科学方法律的科学方法抽象思抽象思维、数学、数学推推导与科学与科学实验相相结合，合，这种方法到种方法到现在仍在仍然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但方法，不但标志着物理学的真正开端，也有志着物理学的真正开端，也有力地推力地推进了人了人类科学科学认识的的发展，近代科学展，近代科学研究的大研究的大门从此打开从此打开伽伽利利略略以以前前的的学学者者认为,物物体体越越重重，下下落落越越快快伽伽利利略略等等一一些些物物理理学学家家否否定定了了这种看法种看法.(1)在在一一高高塔塔顶端端同同时释放放一一片片羽羽毛毛和和一一
7、个个玻玻璃璃球球，玻玻璃璃球球先先于于羽羽毛毛到到达达地地面面，这主主要要是是因因为()例例1A它它们的的质量不等量不等B它它们的形状不同的形状不同C它它们的材料不同的材料不同D它它们所受的空气阻力与重力的比所受的空气阻力与重力的比值不等不等(2)此此塔塔顶端端同同时释放放大大小小不不等等的的实心心铁球球，下列下列说法中正确的是法中正确的是()它它们受受到到的的空空气气阻阻力力不不等等它它们的的加加速速度相等度相等它它们落落地地的的速速度度不不等等它它们下下落落的的时间相等相等ABC只有只有D只有只有【思路点思路点拨】解此解此题要注意两点：要注意两点：(1)羽毛下落羽毛下落过程中空气阻力不能忽
8、略程中空气阻力不能忽略(2)玻璃球和玻璃球和铁球下落球下落过程中空气阻力可以忽程中空气阻力可以忽略略【精精讲精析精析】(1)玻璃球和玻璃球和铁球下落球下落时与重与重力相比空气阻力可以忽略羽毛下落得比玻力相比空气阻力可以忽略羽毛下落得比玻璃球慢，是因璃球慢，是因为羽毛受到的空气阻力影响大羽毛受到的空气阻力影响大,羽毛下落羽毛下落时与重力相比空气阻力不能忽略与重力相比空气阻力不能忽略(2)大大小小不不等等的的实心心铁球球受受到到的的空空气气阻阻力力不不相相等等在在忽忽略略空空气气阻阻力力的的情情况况下下，两两球球均均做做自自由由落落体体运运动，下下落落的的快快慢慢程程度度相相同同，加加速速度度相相
9、等等因因下下落落高高度度相相等等，故故下下落落的的时间相相等等,落地的速度相等落地的速度相等【答案答案】(1)D(2)B变式式训练让体体积相相同同的的石石块和和木木块从从同同一一高高度度同同时由由静静止止下下落落，它它们的的重重力力均均远大大于于各各自自受受到到的的阻力，阻力，则()A下落的全下落的全过程，它程，它们的平均速度相等的平均速度相等B若若将将两两者者捆捆绑在在一一起起，让它它们由由静静止止下下落落,则比木比木块单独下落独下落时快快C若若将将两两者者捆捆绑在在一一起起，让它它们由由静静止止下下落，落，则比石比石块单独下落独下落时快快D下落下落过程中，石程中，石块始始终在木在木块的下方
10、的下方解析：解析：选A.若物体在下落若物体在下落过程中所受的空气程中所受的空气阻力阻力远小于自身重力，我小于自身重力，我们就可以忽略空气就可以忽略空气阻力阻力对物体下落速度的影响，物体下落速度的影响，这时石石块与木与木块都做自由落体运都做自由落体运动将两物体从同一高度同将两物体从同一高度同时由静止由静止释放，在下放，在下落落过程中两物体程中两物体总是在同一高度，也会同是在同一高度，也会同时落地，所以两物体在下落全落地，所以两物体在下落全过程的平均速度程的平均速度相等，所以相等，所以选项A是正确的，而是正确的，而选项D是是错误的的选项B和和C进行推理的前提是行推理的前提是错误的的,即即认为重物体
11、比重物体比轻物体下落得快，所以物体下落得快，所以选项B、C都是都是错误的的要点二正确理解自由落体运要点二正确理解自由落体运动学案学案导引引1严格格来来说，自自由由下下落落的的物物体体都都要要受受到到阻阻力力的的作作用用，那那么么什什么么样的的运运动可可以以当当成成自自由由落落体运体运动来来处理？理？2重重力力加加速速度度产生生的的原原因因是是什什么么？在在地地球球上上不不同同地地点点的的重重力力加加速速度度大大小小相相等等吗？方方向向相相同同吗？3自由落体运自由落体运动的速度、位移的的速度、位移的规律是怎律是怎样的？它是一种什么运的？它是一种什么运动？1.物体做自由落体运物体做自由落体运动的条
12、件的条件(1)初速度初速度为零；零；(2)除重力之外不受其他力的作用除重力之外不受其他力的作用2自由落体运自由落体运动是一种理想化的运是一种理想化的运动模型模型在在实际中物体下落中物体下落时由于受空气阻力的作用由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比，当空气阻力比重力小得多，可以忽略重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以，物体的下落可以当做自由落体运当做自由落体运动来来处理理3自由落体运自由落体运动的的实质初速度初速度为零、加速度零、加速度ag的匀加速直的匀加速直线运运动.4重力加速度重力加速度(1)产生生原原因因：由由于于地地球球上上的的物物体体受受
13、到到地地球球的的吸引力而吸引力而产生的生的(2)大大小小：与与地地球球上上的的位位置置及及距距地地面面的的高高度度有有关关(3)方向：方向：竖直向下由于地球是一个球体，直向下由于地球是一个球体，所以各所以各处的重力加速度的方向是不同的的重力加速度的方向是不同的(2012陕西西汉阴阴中中学学月月考考)从从离离地地面面80m的的空空中中自自由由落落下下的的一一个个小小球球,取取g10m/s2，求：，求：(1)经过多多长时间小球落到地面上？小球落到地面上？(2)自开始下落自开始下落计时，在最后，在最后1s内的位移内的位移(3)下落一半高度下落一半高度时的速度的速度【思路点思路点拨】小球小球释放后做自
14、由落体运放后做自由落体运动,根据自由落体运根据自由落体运动的的规律，律，选择合适的公式合适的公式进行行计算算例例2【答案答案】(1)4s(2)35m(3)28.28m/s【规律律总结】应用自由落体运用自由落体运动的的规律律时,应先确定研究先确定研究对象，象，选定研究定研究过程，明确物程，明确物体的运体的运动情况，情况，结合自由落体运合自由落体运动规律律进行行求解求解互互动探究探究上上题中中，小小球球从从静静止止开开始始下下落落的的第第1秒秒内内，第第2秒秒内内的的位位移移之之比比是是多多少少？第第1秒秒末末、第第2秒秒末末的速度之比呢？的速度之比呢？由由vgt知知，第第1秒秒末末的的速速度度v
15、1gt101m/s10m/s第第2秒末的速度秒末的速度v2gt102m/s20m/sv1v212.答案：答案：1 31 2热点示例创新拓展热点示例创新拓展自由落体运自由落体运动规律的律的综合合应用用经典案例典案例(10分分)如如图所示，所示，悬挂的直杆挂的直杆AB长为a，在，在B以下以下h处有一有一长为b的无底的无底圆柱筒柱筒CD，若，若将将悬线剪断，剪断，问：(1)直杆下端直杆下端B穿穿过圆柱筒的柱筒的时间是多少？是多少？(2)整个直杆整个直杆AB穿穿过圆柱筒的柱筒的时间是多少？是多少？【规律律总结】本本题属于杆状物体下落属于杆状物体下落问题,下落的直杆有下落的直杆有长度，分析度，分析这类问题的关的关键是是将端点将端点转化化为质点点问题进行行处理，并把直杆理，并把直杆穿穿圆柱筒的柱筒的过程和程和对应的自由落体运的自由落体运动的位的位移用移用图示表示出来便于分析清楚示表示出来便于分析清楚同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
