高中物理 2.1探究自由落體運(yùn)動(dòng)同步教學(xué)課件 粵教版必修1.ppt

1 試和同學(xué)交流由亞里士多德觀點(diǎn)得兩個(gè)相悖的結(jié)論 這兩個(gè)結(jié)論是怎樣的 亞里士多德的觀點(diǎn)是正確的還是錯(cuò)誤的 提示 兩個(gè)相悖的結(jié)論 1 如果把石塊和樹(shù)葉捆在一起 則其所受重力一定比其中任何一物體大 其下落速度也比其中任一物體的下落速度大 如果把石塊和樹(shù)葉捆在一起 獨(dú)自下落較慢的樹(shù)葉會(huì)拖慢獨(dú)自下落較快的石塊 最終其下落速度比石塊的下落速度慢 2 由這兩個(gè)相互矛盾的結(jié)論得出亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的 2 從同一高度處將一張紙和一個(gè)由同樣的紙揉成的紙團(tuán) 一起由靜止釋放 誰(shuí)下落得快 為什么 提示 紙團(tuán)下落得快 因?yàn)榧垐F(tuán)受到的空氣阻力影響比紙片小 3 一枚硬幣和一枚表面貼有小紙片的硬幣從同一高度由靜止釋放 誰(shuí)下落快 空氣阻力對(duì)它們的影響如何 提示 下落一樣快 空氣阻力對(duì)兩枚硬幣的影響相同 4 牛頓管實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題 提示 牛頓管實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了在有空氣的環(huán)境里 不同的物體下落的快慢不同 但在沒(méi)有空氣的環(huán)境里 所有物體下落時(shí)快慢完全相同 如何認(rèn)識(shí)伽利略的科學(xué)方法 1 伽利略第一次把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理 包括數(shù)學(xué)推演 和諧地結(jié)合起來(lái) 打開(kāi)了近代科學(xué)的大門 伽利略把自己的科學(xué)方法付諸應(yīng)用 成功地解決了自由落體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)問(wèn)題 其中有觀察 有猜想 有實(shí)驗(yàn) 有邏輯推理 包括數(shù)學(xué)推演 他的方法為后人所采用 創(chuàng)造了科學(xué)的奇跡 2 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 開(kāi)創(chuàng)了研究物理規(guī)律的科學(xué)方法 抽象思維 數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合 這種方法有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展 近代科學(xué)研究的大門從此打開(kāi) 落體運(yùn)動(dòng)的思考1 亞里士多德的觀點(diǎn)2 伽利略的觀點(diǎn) 典例1如圖所示 在牛頓管實(shí)驗(yàn)中 有空氣的和抽掉空氣的兩根管中的錢幣和羽毛下落情況不同 這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明的道理是 a 真空中的羽毛比有空氣的管中的羽毛受到的重力大b 羽毛比錢幣下落慢的原因是羽毛受到空氣阻力作用 錢幣不受空氣阻力作用c 羽毛比錢幣下落慢的原因是羽毛的體積比錢幣大d 所有物體如果不受空氣阻力 只在重力作用下 在同一地方由靜止釋放 下落的快慢均一樣 解答此題應(yīng)把握以下三點(diǎn) 1 羽毛 或錢幣 在空氣中和真空中所受重力相同 2 羽毛和錢幣在空氣中均受到空氣阻力作用 3 在有空氣的管中羽毛和錢幣受到空氣阻力的影響不同 故下落快慢不同 規(guī)范解答 選d 無(wú)論在真空管還是空氣管中羽毛受到的重力是不變的 a錯(cuò) 羽毛和錢幣在空氣管中下落時(shí) 都要受到空氣阻力 b錯(cuò) 但羽毛由于本身重力較小 受到的空氣阻力對(duì)其下落的影響程度較大 故c錯(cuò) 根據(jù)在真空管中的實(shí)驗(yàn)可知d項(xiàng)正確 變式備選 宇航員在表面沒(méi)有空氣的月球上從同一高度同時(shí)由靜止釋放一塊石塊和一片紙片 下列說(shuō)法正確的是 a 石塊落地用時(shí)少b 紙片落地用時(shí)少c 石塊與紙片同時(shí)落地d 無(wú)法比較 解析 選c 月球表面沒(méi)有空氣 在月球上釋放物體 物體只受月球?qū)ξ矬w的重力作用 不受阻力作用 所以石塊和紙片同時(shí)落地 1 物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是什么 提示 1 物體只受重力 不受阻力或所受阻力可以忽略不計(jì) 2 必須由靜止下落 即初速度v0 0 2 一張展開(kāi)的紙片在空氣中從靜止開(kāi)始下落能否被看做是自由落體運(yùn)動(dòng) 嘗試設(shè)計(jì)能使紙片做自由落體運(yùn)動(dòng)的方法 提示 紙片張開(kāi)下落時(shí)受空氣阻力影響太大 故不能看成自由落體運(yùn)動(dòng) 可以把紙片揉成一小團(tuán) 下落時(shí)所受空氣阻力比重力小得多 可以忽略空氣阻力的影響 所以可以看成自由落體運(yùn)動(dòng) 3 思考 記錄物體自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡的方法有哪幾種 提示 記錄物體自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡的方法有紙帶法和頻閃照相法 知識(shí)歸納 1 自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型 在空中下落的物體不一定做自由落體運(yùn)動(dòng) 2 物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 物體在空氣中下落的快慢不同不一定是空氣阻力作用的結(jié)果 自由落體運(yùn)動(dòng)的條件 1 物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件是只受重力和初速度為零 2 實(shí)際上在空中下落的任何物體 均受到空氣阻力的作用 因此任何物體在空中下落時(shí)都不是嚴(yán)格的自由落體運(yùn)動(dòng) 所以自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型 3 當(dāng)物體在不太高處由靜止下落 且所受的空氣阻力與物體的重力相比可以忽略時(shí) 就可以把物體的下落看成是自由落體運(yùn)動(dòng) 典例2 2011 臨沂高一檢測(cè) 雙選 對(duì)于從蘋果樹(shù)上同一高度同時(shí)落下的蘋果和樹(shù)葉 下列說(shuō)法正確的是 a 蘋果和樹(shù)葉都可以看成做自由落體運(yùn)動(dòng)b 蘋果可以近似地看成做自由落體運(yùn)動(dòng) 樹(shù)葉不能看成做自由落體運(yùn)動(dòng)c 蘋果和樹(shù)葉都不能看成做自由落體運(yùn)動(dòng)d 假如地球上沒(méi)有空氣 則蘋果和樹(shù)葉將同時(shí)落地 解答此題可按以下思路分析 1 根據(jù)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)條件判斷物體是否做自由落體運(yùn)動(dòng) 2 不同物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同 規(guī)范解答 選b d 蘋果和樹(shù)葉都從靜止開(kāi)始下落 下落過(guò)程中都受到重力和空氣阻力的作用 空氣阻力對(duì)蘋果的影響很小 可忽略空氣阻力的影響 故蘋果可以近似地看成做自由落體運(yùn)動(dòng) 空氣阻力對(duì)樹(shù)葉的影響大 故樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng) 故b正確 a c錯(cuò)誤 假如地球上沒(méi)有空氣 蘋果和樹(shù)葉都做自由落體運(yùn)動(dòng) 蘋果和樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)情況相同 故蘋果和樹(shù)葉將同時(shí)落地 d正確 變式備選 大氣層是我們地球生命賴以生存的屏障 每天都有很多小隕石落入地球大氣層中 但當(dāng)它們進(jìn)入大氣層后 由于空氣的摩擦生熱 絕大部分小隕石還沒(méi)有到達(dá)地面便已經(jīng)被燒毀 現(xiàn)在人類向天空發(fā)射的飛行器 衛(wèi)星等 當(dāng)超過(guò)一定使用年限后 也讓它們進(jìn)入大氣層燒毀 那么小隕石等進(jìn)入大氣層后的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎 解析 因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的條件之一是只受重力作用 而小隕石等進(jìn)入大氣層后的運(yùn)動(dòng)速度很大 受空氣阻力很大 故不能看做自由落體運(yùn)動(dòng) 典例3 雙選 如圖為利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程得到的一條紙帶 其中o為靜止點(diǎn) 用s1 s2 s3 表示各點(diǎn)到o點(diǎn)的距離 由圖可知 下列結(jié)論正確的是 a 重物的速度沒(méi)有變化b 位移隨時(shí)間均勻增加c 在誤差范圍內(nèi) s2 s1 s1 s3 s2 s2 s1 s4 s3 s3 s2 s5 s4 s4 s3 d 在誤差范圍內(nèi)s2 22s1 s3 32s1 s4 42s1 s5 52s1 即sn n2s1 n 1 2 3 思路點(diǎn)撥 求解此題時(shí)可按以下思路分析 1 從紙帶上求得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的相鄰點(diǎn)間的距離 判斷重物位移的變化情況 2 將紙帶上的數(shù)據(jù)代入sn n2s1 判斷sn n2s1的正確性 規(guī)范解答 選c d 由紙帶上的數(shù)據(jù)可得s2 s1 5 8mm s3 s2 9 6mm s4 s3 13 4mm s5 s4 17 3mm 重物在相等時(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大 重物做加速運(yùn)動(dòng) 位移隨時(shí)間增加得越來(lái)越多 故a b錯(cuò)誤 s2 s1 s1 3 9mm s3 s2 s2 s1 3 8mm s4 s3 s3 s2 3 8mm s5 s4 s4 s3 3 9mm 在誤差允許范圍內(nèi)相等 故c正確 22s1 7 6mms2 32s1 17 1mms3 42s1 30 4mms4 52s1 47 5mms5 即sn n2s1 d項(xiàng)正確 1 根據(jù)亞里士多德的理論 a 質(zhì)量越大的物體在空中下落得越快b 質(zhì)量越小的物體在空中下落得越快c 不論物體質(zhì)量大小 在空中下落得一樣快d 物體從空中下落的快慢與質(zhì)量無(wú)關(guān) 解析 選a 亞里士多德的觀點(diǎn)是重的物體比輕的物體下落得快 即物體越重 下落得越快 故a正確 2 一個(gè)鐵釘和一團(tuán)棉花同時(shí)從同一高處下落 總是鐵釘先落地 這是因?yàn)?a 鐵釘比棉花團(tuán)重b 棉花團(tuán)受到的空氣阻力比鐵釘受到的空氣阻力大得多c 鐵釘不受空氣阻力d 鐵釘?shù)拿芏缺让藁▓F(tuán)的大 解析 選b 鐵釘和棉花團(tuán)在空氣中下落 棉花團(tuán)所受空氣阻力比鐵釘受空氣阻力大得多 因此 鐵釘總是先落地 故b正確 3 甲 乙兩物體的質(zhì)量之比為1 4 不考慮空氣的阻力作用 它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)下落 則下面說(shuō)法正確的是 a 甲比乙先著地b 乙比甲先著地c 甲和乙同時(shí)落地d 甲比乙的加速度大 解析 選c 不考慮空氣阻力作用時(shí) 物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體所受重力無(wú)關(guān) 即與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 故甲 乙兩物體同時(shí)開(kāi)始下落 同時(shí)著地 加速度相同 故c正確 4 雙選 下列運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)的是 a 一團(tuán)棉花在月球表面自由下落b 一個(gè)小鋼球在月球表面自由下落c 一張紙片在地球表面自由下落d 一片樹(shù)葉在地球表面自由下落 解析 選a b 月球表面是真空 在月球上棉花 鋼球只受重力作用 而地球表面有空氣 紙片 樹(shù)葉受到的空氣阻力較大 所以只有選項(xiàng)a b是自由落體運(yùn)動(dòng) 5 2011 福州高一檢測(cè) 同一地點(diǎn)的兩個(gè)物體從同一高度同時(shí)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng) 那么 a 密度大的物體先到達(dá)地面b 體積大的物體先到達(dá)地面c 質(zhì)量大的物體先到達(dá)地面d 兩個(gè)物體同時(shí)到達(dá)地面 解析 選d 從同一地點(diǎn) 同一高度同時(shí)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體 運(yùn)動(dòng)情況完全相同 故兩個(gè)物體同時(shí)到達(dá)地面 與物體的密度 體積 質(zhì)量均無(wú)關(guān) 選項(xiàng)a b c錯(cuò)誤 d正確 6 踢毽子是我國(guó)民間的一項(xiàng)體育游戲 被人們譽(yù)為 生命的蝴蝶 近年來(lái) 踢毽子成為全民健身的活動(dòng)之一 毽子由羽毛和銅錢組成 在下落時(shí)總是銅錢在下羽毛在上 如圖所示 對(duì)此分析正確的是 a 銅錢重 所以總是銅錢在下羽毛在上b 如果沒(méi)有空氣阻力 也總是出現(xiàn)銅錢在下羽毛在上的現(xiàn)象c 因?yàn)榭諝庾枇Φ拇嬖?所以總是銅錢在下羽毛在上d 毽子的自由下落是自由落體運(yùn)動(dòng) 解析 選c 羽毛受到的空氣阻力與自身重力相差不多 對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響很大 而羽毛又和銅錢具有相同的運(yùn)動(dòng)情況 故羽毛要受銅錢較大的拖動(dòng)作用 即羽毛的運(yùn)動(dòng)主要是靠銅錢的帶動(dòng) 所以毽子下落時(shí)總是銅錢在下面拉著羽毛 銅錢重不是根本原因a錯(cuò) c對(duì) 如沒(méi)有空氣阻力 銅錢和羽毛的相對(duì)位置是隨機(jī)的 b錯(cuò) 由上述分析可知空氣阻力不能忽略 毽子不是做自由落體運(yùn)動(dòng) 故d錯(cuò) 一 選擇題 本題共6小題 每小題5分 共30分 1 雙選 下列運(yùn)動(dòng)可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)的是 a 從行駛的火車車頂部下落水滴的運(yùn)動(dòng) 以地面為參考系 b 打開(kāi)降落傘的跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中下落的運(yùn)動(dòng)c 在真空中由靜止下落的紙片d 在月球上由靜止釋放的小球 解析 選c d 若以地為參考系 水滴在下落時(shí)隨火車一起向前運(yùn)動(dòng) 具有水平方向的初速度 即初狀態(tài)不是靜止的 不是自由落體運(yùn)動(dòng) a錯(cuò) 由于降落傘的表面積比較大 受空氣阻力較大 與重力相比不能忽略 所以跳傘運(yùn)動(dòng)員的下落運(yùn)動(dòng)不能視為自由落體運(yùn)動(dòng) b錯(cuò) 在真空中由靜止下落的紙片 盡管重力小 但不受空氣阻力 仍做自由落體運(yùn)動(dòng) 在月球上由靜止釋放的小球 盡管所受重力比地球小 但仍然只受重力 做自由落體運(yùn)動(dòng) c d正確 2 一位同學(xué)在探究影響落體運(yùn)動(dòng)的因素時(shí) 設(shè)計(jì)了如下四個(gè)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn) 1 讓一張紙片和一枚硬幣同時(shí)從同一高度落下實(shí)驗(yàn) 2 讓兩張相同紙片 一張揉成紙團(tuán) 一張攤開(kāi) 同時(shí)從同一高度落下實(shí)驗(yàn) 3 讓小紙團(tuán)與硬幣同時(shí)從同一高度落下實(shí)驗(yàn) 4 在抽成真空的玻璃管中 讓小紙片 小紙團(tuán) 小硬幣同時(shí)從同一高度落下對(duì)上述四個(gè)試驗(yàn) 下列說(shuō)法正確的是 a 1 中紙片與硬幣同時(shí)落地b 2 中兩者同時(shí)落地c 3 中硬幣先著地d 4 中三者同時(shí)落地 解析 選d 1 中硬幣先落地 a錯(cuò)誤 2 中紙團(tuán)先落地 b錯(cuò)誤 3 中小紙團(tuán)與硬幣同時(shí)落地 c錯(cuò)誤 4 中沒(méi)有空氣阻力 小紙片 小紙團(tuán) 小硬幣只受重力作用 同時(shí)落地 d正確 3 2011 南通高一檢測(cè) 19世紀(jì)末 意大利比薩大學(xué)的年輕學(xué)者伽利略通過(guò)邏輯推理的方法 使亞里士多德統(tǒng)治人們2000多年的理論陷入困難 伽利略的猜想是 a 重的物體下落得快b 輕的物體下落得快c 輕 重兩物體下落得一樣快d 以上都不是 解析 選c 伽利略對(duì)落體現(xiàn)象進(jìn)行研究后 得出一個(gè)與亞里士多德不同的結(jié)論 物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān) 即輕 重兩物體下落得一樣快 故選項(xiàng)c正確 a b d錯(cuò)誤 4 雙選 在忽略空氣阻力的情況下 讓石塊和木塊從同一高度同時(shí)從靜止開(kāi)始下落 下列說(shuō)法中正確的是 a 重的石塊先著地b 輕的木塊先著地c 在著地前的任一時(shí)刻 二者具有相同的速度 相同的位移d 二者在下落這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等 解析 選c d 在忽略空氣阻力的情況下 物體做自由落體運(yùn)動(dòng) 快慢程度與質(zhì)量無(wú)關(guān) 運(yùn)動(dòng)情況是一樣的 所以a b錯(cuò) c d對(duì) 5 將甲 乙兩質(zhì)量相同的物體從同一高度由靜止釋放 空氣阻力不能忽略 則 a 甲一定先落地b 乙一定先落地c 甲可能先落地d 一定同時(shí)落地 解析 選c 因?yàn)閮烧咚艿目諝庾枇Φ挠绊懗潭炔淮_定 所以不能確定落地的先后順序 所以c正確 6 在探究重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中 下列說(shuō)法正確的是 a 電火花計(jì)時(shí)器所用交流電的電壓在10v以下b 開(kāi)始釋放重物時(shí) 讓其靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 沒(méi)有意義c 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶 再打開(kāi)電源d 紙帶上記錄了重物下落的時(shí)間和位移 解析 選d 電火花計(jì)時(shí)器所用交流電壓為220v 故a錯(cuò) 為充分利用紙帶打點(diǎn) 開(kāi)始時(shí)重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 b項(xiàng)錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源再釋放紙帶 c錯(cuò)誤 紙帶上記錄了重物下落的時(shí)間及位移 d項(xiàng)正確 規(guī)律方法 探究重物做自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題1 安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)一定使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩限位孔在同一豎直線上 2 由于紙帶上記錄的點(diǎn)是重物由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源 再放開(kāi)紙帶 3 開(kāi)始釋放紙帶時(shí) 應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 4 選擇一條理想的紙帶 是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰 5 不要分段測(cè)量各段位移 應(yīng)盡可能地一次測(cè)量完畢 讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位 二 非選擇題 本題共2小題 共20分 要有必要的文字?jǐn)⑹?7 10分 伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被選為最完美的實(shí)驗(yàn) 在加速度實(shí)驗(yàn)中 伽利略將光滑