高一物理伽利略對落體運動研究15PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高一物理伽利略對落體運動研究高一物理伽利略對落體運動研究15世界著名的比薩斜實驗證明重的鐵球和輕的鐵球下落快慢相同第1頁/共38頁掉下來了第2頁/共38頁從靜止開始下落從靜止開始下落從高處落到低處從高處落到低處“落體落體運動運動”第3頁/共38頁 問題：落體運動的落體運動的運動快慢運動快慢與什么因素有關(guān)？與什么因素有關(guān)？是是重的物體重的物體下下落的快還是落的快還是輕的物體輕的物體下下落得快？落得快？第4頁/共38頁 實驗與探究： 實驗實驗1 1 ：將硬幣與紙片同時從等高處釋放將硬幣與紙片同時從等高處釋放 實驗實驗2 ：將紙片揉成團，與質(zhì)量較大的紙片從將紙片揉成團，與質(zhì)量較大的紙片從 等

2、高處釋放等高處釋放 重的物體重的物體比輕的物體下比輕的物體下落得快。落得快。輕輕的物體的物體比比重重的物體下的物體下落得快。落得快。結(jié)論：結(jié)論： 結(jié)論：結(jié)論：第5頁/共38頁 實驗實驗3 ：取兩張質(zhì)量一樣的紙片，將其中一張取兩張質(zhì)量一樣的紙片，將其中一張紙片揉成團，讓它們從等高處同時下落。紙片揉成團，讓它們從等高處同時下落。重力相同的兩個物體下落快慢可能不同重力相同的兩個物體下落快慢可能不同 結(jié)論：結(jié)論：第6頁/共38頁第7頁/共38頁第8頁/共38頁牛頓管實驗第9頁/共38頁第10頁/共38頁 真相大白：原來整個事情的元兇就是：原來整個事情的元兇就是： 結(jié)論：結(jié)論：物體下落受到空氣阻力的影響

3、。物體下落受到空氣阻力的影響。沒有空氣阻力時，沒有空氣阻力時，物體下落過程中運動快慢與質(zhì)量無關(guān)。物體下落過程中運動快慢與質(zhì)量無關(guān)?？諝庾枇諝庾枇Φ?1頁/共38頁特點：特點：V0=0只受重力作用（或空氣阻力可忽略）只受重力作用（或空氣阻力可忽略）一、自由落體定義一、自由落體定義第12頁/共38頁例例1、關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（、關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（ ）A、物體豎直向下的運動一定是自由落體運動、物體豎直向下的運動一定是自由落體運動B、自由落體運動是初速度為零、加速度為、自由落體運動是初速度為零、加速度為g的的 豎直向下的勻加速直線運動豎直向下的勻加速直線運動C、物體

4、只在重力作用下從靜止開始下落的運動、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動 叫自由落體運動叫自由落體運動D、當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，、當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時， 物體靜止開始下落的運動可看作自由落體物體靜止開始下落的運動可看作自由落體 運動運動第13頁/共38頁研究：研究：自由落體運動自由落體運動是什么性質(zhì)的運動？是什么性質(zhì)的運動？1. 1.提出假設(shè)：提出假設(shè)：2.2.實驗驗證：實驗驗證：自由落體運動是初速度為零的勻自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動加速直線運動自由落體運動小球的頻閃照片自由落體運動小球的頻閃照片第14頁/共38頁根據(jù)頻閃照片根據(jù)頻閃照片記錄

5、的各時刻記錄的各時刻小球位置，可小球位置，可直接判定軌跡直接判定軌跡是直線是直線根據(jù)小球在相同根據(jù)小球在相同時間里下落的位時間里下落的位移的規(guī)律可判定移的規(guī)律可判定是否是勻變速直是否是勻變速直線運動線運動利用給出的下落運動中利用給出的下落運動中的頻閃照相圖片研究的頻閃照相圖片研究( 頻閃時間間隔為頻閃時間間隔為1/30 s 1/30 s ) 研究自由落體運動的方法研究自由落體運動的方法第15頁/共38頁10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSS若若S S-S-S =S =S- -S S=

6、S=S-S-S=S=S- -S S= =S S在實驗誤差范圍內(nèi)是定在實驗誤差范圍內(nèi)是定值，就可以說明此運動為勻值，就可以說明此運動為勻加速運動加速運動。取點取點ABCDEF 連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（cm)SS =S =S=S=連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差（連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差（cm)S-S=S-S=S-S=S-S=規(guī)律規(guī)律第16頁/共38頁10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSSS S-S -S =S =S- -S S=S=S-S -S=S=S-S -S=S S在實驗誤

7、差范圍內(nèi)是定值，在實驗誤差范圍內(nèi)是定值，所以此運動為勻加速運動所以此運動為勻加速運動。取點取點ABCDEF 連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（連續(xù)相等時間內(nèi)的位移（cm)S =1.64S =2.72S =3.81S=4.90S=5.99連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差（連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差（cm)S-S=1.08S-S=1.09S-S=1.09初速度為零的勻加速直線運動初速度為零的勻加速直線運動。規(guī)律規(guī)律S-S=1.09第17頁/共38頁 頻閃照片第18頁/共38頁記錄物體運動信息：打點計時器紙帶重物第19頁/共38頁二、二、自由落體運動的自由落體運動的性質(zhì)：性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動自由落體

8、運動是初速度為零的勻加速直線運動說明：說明：V0=0a a是恒定的是恒定的, ,下落過程速度是越來越大下落過程速度是越來越大第20頁/共38頁10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SSSSS連續(xù)相連續(xù)相等時間等時間內(nèi)的位內(nèi)的位移（移（cm)加速度加速度a(m/sa(m/s2 2) )a1=9.78a2=9.81a =9.79S =1.64S =2.72S=4.90S=5.99S- S=3.27S S- S=3.26相等時相等時間內(nèi)的間內(nèi)的位移差位移差（cm)cm)第21頁/共38頁三、自由落體

9、加速度三、自由落體加速度g（重力加速度）（重力加速度）1 1、在同一地點，自由落體運動的加速度都相等。、在同一地點，自由落體運動的加速度都相等。2 2、大小：、大小：一般取一般取 g=9.8m/sg=9.8m/s2 2 ， 粗略計算可以取粗略計算可以取g=10m/sg=10m/s2 2 。3 3、方向：、方向：豎直向下豎直向下4 4、在地球上的不同地方、在地球上的不同地方g g不同不同緯度越高緯度越高 g 值越大值越大第22頁/共38頁赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北極：g=9.832m/s2隨緯度升高，重力加速度增大。莫斯科：g=9.816m/s2第23頁/共38頁

10、 9.8329.8329090 北極北極 9.816 9.816 55554545 莫斯莫斯科科 9.8039.80340404040 紐約紐約 9.8019.80139395656 北京北京 9.7989.79835354343 東京東京 9.7949.79431311212 上海上海 9.7889.78823230606 廣州廣州 9.7809.780 0 0 赤道赤道特特 點點重力加速度重力加速度(m/s(m/s2 2) ) 緯緯 度度 地地 點點大大小小重力加速度重力加速度g g 的數(shù)值（單位：的數(shù)值（單位：m/sm/s2 2）標準值：標準值：g =9.80665m/sg =9.806

11、65m/s2 242424949 哈密哈密第24頁/共38頁 四、自由落體運動的公式四、自由落體運動的公式tavt=221=tassavt2=2tgvt=221=tghhgvt2=2a gs s h h 自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，所以，勻變速直線運動公式也適用于自由落體，所以，勻變速直線運動公式也適用于自由落體運動。運動。第25頁/共38頁迷你實驗室迷你實驗室:測定反應(yīng)時間測定反應(yīng)時間討論與交流討論與交流:直接與間接測量直接與間接測量221gthght2五、自由落體運動的應(yīng)用（一）五、自由落體運動的應(yīng)用（一）第26頁/共38頁測反應(yīng)測反應(yīng)

12、時間時間操作：操作：一個人捏住尺子的上端，保持直尺豎一個人捏住尺子的上端，保持直尺豎直不動，另一個人手指呈捏的姿勢，在直尺直不動，另一個人手指呈捏的姿勢，在直尺的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。的下端零刻度處等待。前者釋放，后者捏住。注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過程注意后者要緊盯著前者的手，且在捏的過程中手不能上下移動。中手不能上下移動。讀數(shù)讀數(shù)：直尺下落的距離，即后者所捏處的刻度值。：直尺下落的距離，即后者所捏處的刻度值。處理處理：根據(jù)位移公式可計算出直尺下落的時間。：根據(jù)位移公式可計算出直尺下落的時間。221gth ght2原理原理: 人的反應(yīng)時間等于直尺下落的時間人的反應(yīng)時間

13、等于直尺下落的時間五、自由落體運動的應(yīng)用（一）五、自由落體運動的應(yīng)用（一）第27頁/共38頁自由落體運動的應(yīng)用（二）如何測量懸崖、峽谷的高度如何測量懸崖、峽谷的高度測高度測高度第28頁/共38頁自由落體運動的應(yīng)用（二）練習(xí)：練習(xí)：為了測出井口到水面的深度，讓一個小為了測出井口到水面的深度，讓一個小石塊從井口落下，經(jīng)過石塊從井口落下，經(jīng)過s后聽到石塊落后聽到石塊落向水面的聲音，求井口到水面的大約深向水面的聲音，求井口到水面的大約深度（不考慮聲音傳播所用的時間）度（不考慮聲音傳播所用的時間）解：由解：由221gth 得得 h=19.6mh=19.6m第29頁/共38頁Hgt2/2 第30頁/共38

14、頁古希臘偉大的思想家、科學(xué)家、教育家古希臘偉大的思想家、科學(xué)家、教育家 亞里士多德亞里士多德兩千年前兩千年前：第31頁/共38頁 亞氏的觀點對嗎？老亞，你的理論是錯的！偉大的意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家偉大的意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家 伽利略伽利略幾百年前幾百年前：第32頁/共38頁伽利略（15641642）假設(shè)：假設(shè)：重的物體下落得快結(jié)論：重的物體下落得慢?V=8V=4? ?4v8第33頁/共38頁世界著名的比薩斜塔實驗證明:重的鐵球和輕的鐵球下落快慢相同第34頁/共38頁亞里士多德亞里士多德（2）觀點：物體下落快慢由物體重力）觀點：物體下落快慢由物體重力決定。即：物體越?jīng)Q定。即：物體越重重 下落

15、越下落越快快（1）世界古代史上最偉大的哲學(xué)家）世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家。被稱為百科全書、科學(xué)家和教育家。被稱為百科全書式的學(xué)者。式的學(xué)者。1、亞里士多德及其觀點亞里士多德及其觀點（1）伽利略簡介：意大利偉大的天）伽利略簡介：意大利偉大的天文學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家和哲學(xué)家文學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家和哲學(xué)家，也是近代實驗物理學(xué)的開拓者。，也是近代實驗物理學(xué)的開拓者。2、伽利略及其觀點、伽利略及其觀點伽利略伽利略 （1564-1642）第35頁/共38頁2 2：甲物體的重量是乙物體的：甲物體的重量是乙物體的3 3倍，它們在同一高度倍，它們在同一高度同時自由下同時自由下 落（不計阻力），下列說法正確的落（不計阻力），下列說法正確的是：是： A A 甲比乙先落地，甲比乙先落地， B B 甲比乙的加速度大，甲比乙的加速度大， C C 甲和乙同時落地，甲和乙同時落地，D D 甲比