《高中物理2.52.6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究课件新人教版必修1课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理2.52.6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究课件新人教版必修1课件（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第5节自由落体运动节自由落体运动第第6节伽利略对自由落体运动的研究节伽利略对自由落体运动的研究同步导学方案课后强化演练2自由落体运动的实验探究自由落体运动的实验探究(1)实验器材实验器材如如下下图图，铁铁架架台台、打打点点计计时时器器(带带导导线线)、纸纸带带、复复写写纸纸、带带铁铁夹夹的的铁铁架架台台和和带带夹夹子子的的重重物物、交交流流电电源源、毫毫米米刻刻度尺度尺(2)探究方案探究方案打打点点计计时时器器固固定定在在铁铁架架台台上上，使使重重物物带带动动纸纸带带从从静静止止开开始始自自由由下下落落，通通过过纸纸带带上上的的点点来来研研究究物物体体的的运运动动特特点点操作过程如下：操作过
2、程如下：打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电源打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电源把把纸纸带带穿穿过过两两个个限限位位孔孔，下下端端用用铁铁夹夹夹夹到到重重物物上上，让重物靠近打点计时器让重物靠近打点计时器有有的的同同学学误误认认为为物物体体从从高高空空自自由由下下落落的的运运动动一一定定是是自自由落体运动由落体运动辨辨析析：物物体体做做自自由由落落体体运运动动的的条条件件：一一是是物物体体只只受受重重力力，二二是是初初速速度度为为零零当当物物体体所所受受空空气气阻阻力力不不能能忽忽略略时时，物体所做的运动就不是自由落体运动物体所做的运动就不是自由落体运动要点二自由落体加速度要点二自由落
3、体加速度1定定义义：实实验验说说明明，不不同同重重量量的的物物体体自自由由下下落落时时加加速速度度相相同同，这这一一加加速速度度称称为为自自由由落落体体加加速速度度，因因为为是是仅仅在在重力作用下产生的加速度，所以又叫重力加速度重力作用下产生的加速度，所以又叫重力加速度2重力加速度的特点重力加速度的特点(1)方方向向：重重力力加加速速度度是是一一个个矢矢量量，其其方方向向竖竖直直向向下下(2)大大小小：重重力力加加速速度度的的大大小小随随纬纬度度和和高高度度的的变变化化而而变变化化，在在赤赤道道最最小小，两两极极最最大大，随随着着纬纬度度的的增增加加而而增增加加，随随着着高高度度的的增增加加而
4、而减减小小在在地地面面附附近近一一般般计计算算中中取取g9.8 m/s2.有有的的同同学学误误认认为为自自由由落落体体加加速速度度与与物物体体重重力力有有关关，重重力越大，自由落体加速度越大力越大，自由落体加速度越大辨辨析析：自自由由落落体体运运动动的的加加速速度度与与地地理理位位置置有有关关，与与物物体的质量、体积及运动状态无关，这一点要特别注意体的质量、体积及运动状态无关，这一点要特别注意要点三自由落体运动的规律要点三自由落体运动的规律1根本规律根本规律(1)第第1 s末末，第第2 s末末，第第3 s末末，第第n s末末速速度度之之比比为为v v1 v v2 v v3 v vn1 2 3
5、n.(2)前前1 s内内，前前2 s内内，前前3 s内内，前前n s内内的的位位移移之之比为比为h1 h2 h3 hn1 4 9 n2.自自由由落落体体运运动动是是一一种种特特殊殊的的匀匀变变速速直直线线运运动动，故故一一切切匀匀变变速速运运动动的的规规律律、推推论论对对于于自自由由落落体体运运动动都都是是适适用用的的，但加速度为重力加速度但加速度为重力加速度g.要点四伽利略对自由落体运动的研究要点四伽利略对自由落体运动的研究1对自由落体运动的两种观点对自由落体运动的两种观点(1)亚亚里里士士多多德德的的错错误误观观点点：物物体体下下落落的的快快慢慢是是由由它它们的重量来决定的们的重量来决定的
6、(2)伽伽利利略略的的观观点点：(归归谬谬法法)重重物物与与轻轻物物应应该该下下落落得得一样快一样快关关于于自自由由落落体体运运动动，以以下下说说法法正确的选项是正确的选项是()A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B自自由由落落体体运运动动是是初初速速度度为为零零、加加速速度度为为g的的竖竖直直向下的匀加速直线运动向下的匀加速直线运动题型题型 1 1 对自由落体运动的认识对自由落体运动的认识 例例 1C物物体体只只在在重重力力作作用用下下从从静静止止开开始始的的运运动动叫叫自自由由落落体运动体运动D当当空空气气阻阻力力的的作作用用比比较较小小、可可以以忽忽
7、略略不不计计时时，物物体自由下落可视为自由落体运动体自由下落可视为自由落体运动【分分析析】自自由由落落体体运运动动不不仅仅只只受受重重力力，还还必必须须满满足足v00的条件的条件【解解析析】物物体体向向下下的的运运动动可可以以加加速速、减减速速，也也可可以以是是匀匀速速，所所以以选选项项A错错；自自由由落落体体运运动动是是物物体体只只在在重重力力作作用用下下从从静静止止开开始始的的运运动动，应应选选项项C对对；它它是是一一种种初初速速度度为为零零、加加速速度度为为g的的匀匀加加速速直直线线运运动动，应应选选项项B对对；如如果果空空气气阻阻力力的的作作用用比比较较小小，可可以以忽忽略略不不计计，
8、物物体体的的下下落落也也可可以以看做自由落体运动，选项看做自由落体运动，选项D正确正确【答案】【答案】BCD【方法总结】【方法总结】充充分分理理解解自自由由落落体体运运动动的的定定义义、特特征征和和性性质质，重重力力加加速速度度的的特特点点，排排除除日日常常生生活活经经验验的的干干扰扰，紧紧紧紧抓抓住住概概念念的的本质，是解决这一类问题的关键本质，是解决这一类问题的关键自由落体运动是自由落体运动是()A物体不受任何作用力的物体不受任何作用力的“自由状态下的运动自由状态下的运动B物体在真空中的运动物体在真空中的运动C加速度为加速度为g的竖直下落运动的竖直下落运动D初速度为零，加速度为初速度为零，
9、加速度为g的竖直下落运动的竖直下落运动解解析析：自自由由落落体体运运动动是是在在重重力力的的作作用用下下，并并非非不不受受力力，A项项错错误误；物物体体在在真真空空中中也也可可能能做做曲曲线线运运动动，B项项错错误误；根据自由落体运动的定义，可理解根据自由落体运动的定义，可理解C项错误，项错误，D项正确项正确答案：答案：D 变式训练变式训练1-1从从离离地地面面500 m的的空空中中由由静静止止开始自由落下一个小球，开始自由落下一个小球，g取取10 m/s2，求：，求：(1)小球经过多长时间落到地面；小球经过多长时间落到地面；(2)小球最后小球最后1 s内的位移；内的位移；(3)小球下落一半时
10、间的位移小球下落一半时间的位移【分析】【分析】题型题型 2 2自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用 例例 2【答案】【答案】(1)10 s(2)95 m(3)125 m【方法总结】【方法总结】解答自由落体运动问题的方法：解答自由落体运动问题的方法：(1)确确定定研研究究对对象象，选选定定研研究究过过程程，明明确确物物体体做做自自由由落体运动落体运动(2)将将v00、ag代代入入到到匀匀变变速速直直线线运运动动的的根根本本公公式式及推论中，得到对应于自由落体运动的相关形式及推论中，得到对应于自由落体运动的相关形式(3)取取竖竖直直向向下下为为正正方方向向，把把各各量量代代入入所所选选的的
11、方方程程中中求解求解一一个个石石子子从从高高处处释释放放，做做自自由由落落体体运运动动，它它在在第第1 s内内的的位位移移大大小小是是x，那那么么它它在在第第3 s内的位移大小是内的位移大小是()A5xB7xC9x D3x解解析析：因因自自由由落落体体运运动动满满足足在在连连续续相相等等时时间间间间隔隔内内的的位位移移：h1 h2 h3 hn1 3 5 (2n1)，所所以以它它在在第第3 s内的位移大小是内的位移大小是5x.答案：答案：A 变式训练变式训练2-1如如下下图图，悬悬挂挂的的直直杆杆AB长长为为a，在在B以以下下h处处有有一一长长为为b的的无无底底圆圆柱柱筒筒CD，假设将悬线剪断，
12、问：，假设将悬线剪断，问：(1)直杆下端直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？穿过圆柱筒的时间是多少？(2)整个直杆整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？穿过圆柱筒的时间是多少？题型题型 3 3杆状物的下落问题杆状物的下落问题 例例 3【分析】解答此题时可按以下思路分析：【分析】解答此题时可按以下思路分析：【方法总结】【方法总结】对对于于杆杆状状物物体体下下落落问问题题，下下落落的的直直杆杆有有长长度度，分分析析这这类类问问题题的的关关键键是是将将端端点点转转化化为为质质点点问问题题进进行行处处理理，并并把把直直杆运动过程和对应的自由落体运动的位移分析清楚杆运动过程和对应的自由落体运动的位移分析清楚
13、一一个个长长2 m的的杆杆竖竖直直放放置置，杆杆的的底底端端距距离离窗窗顶顶5 m，窗窗高高1.5 m，杆杆在在此此处处自自由由下下落落，求杆通过窗户所用的时间求杆通过窗户所用的时间(g取取10 m/s2)解析：根据题意画出运动过程如下图，解析：根据题意画出运动过程如下图，变式训练变式训练3-1伽伽利利略略对对落落体体运运动动的的研研究究，是是科科学学实实验验和和逻逻辑辑思思维维的的完完美美结结合合，如如下下图图可可大大致致表表示示其其实实验验和和思思维维的的过过程程，对对这这一一过过程程的的分分析析，正正确确的的选选项项是是()题型题型 4 4伽利略的科学方法伽利略的科学方法 例例 4A其其
14、中中的的甲甲图图是是实实验验现现象象，丁丁图图是是经经过过合合理理的的外外推推得到的结论得到的结论B其其中中的的丁丁图图是是实实验验现现象象，甲甲图图是是经经过过合合理理的的外外推推得到的结论得到的结论C运运用用甲甲图图的的实实验验，可可“冲冲淡淡重重力力的的作作用用，使使实实验现象更明显验现象更明显D运运用用丁丁图图的的实实验验，可可“放放大大重重力力的的作作用用，使使实实验现象更明显验现象更明显【分分析析】伽伽利利略略把把斜斜面面实实验验的的结结果果推推广广到到竖竖直直的的情情况况，是是他他思思维维方方法法上上的的一一种种“升升华华，这这种种方方法法被被后后人人称称为为“合理外推合理外推【
15、解解析析】甲甲图图是是实实验验现现象象，丁丁图图是是经经过过合合理理的的外外推推得到的结论，丁图中的现象起到了得到的结论，丁图中的现象起到了“放大重力的作用放大重力的作用【答案】【答案】AD【方法总结】【方法总结】伽伽利利略略科科学学方方法法的的核核心心是是把把实实验验和和逻逻辑辑思思维维(包包括括数数学学推推演演)和和谐谐地地结结合合起起来来，从从而而有有力力地地推推进进了了人人类类科科学学认认识的开展识的开展伽伽利利略略在在著著名名的的斜斜面面实实验验中中，让让小小球球分分别别沿沿倾倾角角不不同同、阻阻力力很很小小的的斜斜面面从从静静止止开开始始滚滚下下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正
16、确结论有他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有()A倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C斜斜面面长长度度一一定定时时，小小球球从从顶顶端端滚滚到到底底端端时时的的速速度度与倾角无关与倾角无关D斜斜面面长长度度一一定定时时，小小球球从从顶顶端端滚滚到到底底端端所所需需的的时时间与倾角无关间与倾角无关 变式训练变式训练4-11.对对于于从从苹苹果果树树上上同同一一高高度度同同时时落落下下的的苹苹果果和和树树叶叶，以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A苹
17、果和树叶都可以看成自由落体运动苹果和树叶都可以看成自由落体运动B苹苹果果可可以以近近似似地地看看成成自自由由落落体体运运动动，树树叶叶不不能能看看成自由落体运动成自由落体运动C苹果和树叶都不能看成自由落体运动苹果和树叶都不能看成自由落体运动D假假设设地地球球上上没没有有空空气气，那那么么苹苹果果和和树树叶叶将将同同时时落落地地解解析析：从从树树上上落落下下的的苹苹果果所所受受阻阻力力相相对对重重力力很很小小，可可看看成成自自由由落落体体运运动动，而而从从树树上上落落下下的的树树叶叶所所受受阻阻力力相相对对重重力力较较大大，不不能能看看成成自自由由落落体体运运动动，选选项项A、C错错误误，B正正
18、确确假假设设地地球球上上没没有有空空气气，那那么么苹苹果果和和树树叶叶不不受受空空气气阻阻力力，都都做做自自由由落落体体运运动动，下下落落快快慢慢相相同同，同同时时落落地地，选选项项D正正确确答案：答案：BD2(20212021学学年年山山东东师师大大附附中中高高一一上上学学期期期期中中考考试试)四四个个小小球球在在离离地地面面不不同同高高度度同同时时从从静静止止释释放放，不不计计空空气气阻阻力力，从从开开始始运运动动时时刻刻起起每每隔隔相相等等的的时时间间间间隔隔，小小球球依依次次碰碰到到地地面面以以下下各各图图中中，能能反反映映出出刚刚开开始始运运动动时时各各小小球球相对地面的位置的是相对
19、地面的位置的是()3某某人人估估测测一一竖竖直直枯枯井井深深度度，从从井井口口静静止止释释放放一一石石头头并并开开始始计计时时，经经2 s听听到到石石头头落落底底声声，由由此此可可知知井井深深约约为为(不计声音传播时间，重力加速度不计声音传播时间，重力加速度g取取10 m/s2)()A10 mB20 mC30 mD40 m4在在学学习习物物理理知知识识的的同同时时，还还应应当当十十分分注注意意学学习习物物理理学学研研究究问问题题的的思思想想和和方方法法，从从一一定定意意义义上上说说，后后一一点点甚甚至至更更重重要要伟伟大大的的物物理理学学家家伽伽利利略略的的研研究究方方法法对对于于后后来来的的
20、科科学学研研究究具具有有重重大大的的启启蒙蒙作作用用，至至今今仍仍然然具具有有重重要要意意义义请请你你回回忆忆伽伽利利略略探探究究物物体体下下落落规规律律的的过过程程，判判断断以以下下哪哪个个过程是伽利略的探究过程过程是伽利略的探究过程()A猜猜测测问问题题数数学学推推理理实实验验验验证证合合理理外外推推得出结论得出结论B问问题题猜猜测测实实验验验验证证数数学学推推理理合合理理外外推推得出结论得出结论C问问题题猜猜测测数数学学推推理理实实验验验验证证合合理理外外推推得出结论得出结论D猜猜测测问问题题实实验验验验证证数数学学推推理理合合理理外外推推得出结论得出结论解解析析：伽伽利利略略探探究究物
21、物体体下下落落规规律律的的过过程程是是：先先对对亚亚里里士士多多德德对对落落体体运运动动的的观观察察得得出出的的结结论论提提出出质质疑疑大大小小石石块块捆捆在在一一起起下下落落得得出出矛矛盾盾的的结结论论，猜猜测测下下落落的的运运动动是是最最简简单单的的运运动动，速速度度与与时时间间成成正正比比；数数学学推推理理如如果果vt，那那么么有有xt2；实实验验验验证证设设计计出出斜斜面面实实验验并并进进行行研研究究，得得出出光光滑滑斜斜面面上上滑滑下下的的物物体体的的规规律律xt2；合合理理外外推推将将光光滑滑斜斜面面上上滑滑下下的的物物体体的的规规律律xt2推推广广到到落落体运动从探究的过程看，答案应是体运动从探究的过程看，答案应是C.答案：答案：C
