26伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

1、海門市四甲中學(xué)一體化講義 高一物理（必修一）2.6   伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究制卷：吳耀方 審核：曹杭云 日期：2012-9-20【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1通過歷史回顧,初步了解近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)產(chǎn)生的背景,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。 2了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究過程，認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的能力【重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：讓學(xué)生了解抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法。教學(xué)策略：再現(xiàn)亞里士多德和伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的不同認(rèn)識(shí)，通過討論、交流，讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思，從而體會(huì)“觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探索提出問題討論問題解決

2、問題”的科學(xué)探索方式?！緦W(xué)習(xí)過程】一、伽利略對(duì)自由落體的研究備注（一）對(duì)自由落體的兩種觀點(diǎn)：1、亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)2、伽利略的觀點(diǎn)（二）伽利略的猜想和假說： 1、伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問題：描述運(yùn)動(dòng)所需的概念。2、用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的物理量：時(shí)間、位移、瞬時(shí)速度、平均速度、加速度。3、伽利略的猜想：vx（最后否定掉了）vt（三）伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： 1、伽利略遇到的困難和解決方案：困難之一：無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度。解決方案：改測(cè)位移與時(shí)間的關(guān)系（靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體st2）困難之二：沒有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具。解決方案：“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn) 2、合理的外推（四）伽利略的科學(xué)方法：對(duì)

3、現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣二、豎直上拋運(yùn)動(dòng) 將物體用一定的初速度沿豎直方向向上拋出去，物體在只受重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。1、 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種分析方法對(duì)于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有兩種不同的分析方法，即分段法和整體法。分段法： （1）物體上升的時(shí)間 （2）上升的最大高度 備注 （3）物體下落的時(shí)間 (4) 落回原地的速度特點(diǎn)：豎直上拋運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性（速度、時(shí)間）整體法： （規(guī)定向上為正方向）速度公式 ，位移公式  ，速度位移關(guān)系式  ，用平均速度求位移的公式 。注意：上述公式中的t是從拋出時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的，

4、x是運(yùn)動(dòng)物體對(duì)拋出點(diǎn)的位移。    III、典型例題例1 伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法。    （1）在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)椋?）A. 它們的質(zhì)量不等 B. 它們的密度不等 C. 它們的材料不同 D. 它們所受的空氣阻力不等    （2）在此塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是（ ） 它們受到的空氣阻力不等 它們的加速度相等 它們落地的速度不等 它們下落的時(shí)

5、間相等A. B. C. 只有 D. 只有例2 在15m高的塔上以4m/s的初速度豎直上拋一個(gè)石子，求經(jīng)過2s后石子離地面的高度。（g取10m/s2）例3 由地面豎直上拋一個(gè)物體，通過樓房上1.55m高的窗戶，需要0.1s；當(dāng)物體下落時(shí)，由下窗沿落到地面的時(shí)間為0.2s。求物體上升的最大高度。（g取10m/s2）2.6   伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究【練習(xí)鞏固】一、選擇題1.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它位移為s時(shí),末速度為vt,當(dāng)它的位移為ns時(shí),末速度為()A.nvtB. C.n2vt D.2.一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),加速度方向始終與速度方向相同,但加速度大小逐漸減小至

6、零,則在此過程中()A.速度逐漸減小,當(dāng)加速度減小至零時(shí),速度達(dá)到最小值B.速度逐漸增大,當(dāng)加速度減小至零時(shí),速度達(dá)到最大值C.位移逐漸增大,當(dāng)加速度減小至零時(shí),位移將不在增大D.位移逐漸減小,當(dāng)加速度減小至零時(shí),位移達(dá)到最小值3.甲車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過位移s后速度達(dá)到v,然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止,乙車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過位移2s后速度也達(dá)到v.然后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止,甲、乙兩車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中的平均速度分別為v1和v2,v1與v2的關(guān)系是()A.v1v2B.v1=v2C.v1v2D.無(wú)法確定4.如圖,A、B分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象

7、,根據(jù)圖象可以判斷()A.甲、乙兩球做初速度方向相反的勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小相同方向相反B.兩球在t=8s時(shí)相距最遠(yuǎn)C.兩球在t=2s時(shí)速率相等D.兩球在t=8s時(shí)相遇5.一個(gè)物體從靜止出發(fā)以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng).經(jīng)過時(shí)間t后,改作以t時(shí)刻末的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),則在2t時(shí)間內(nèi)的平均速度是()A.B.C.3atD.6.甲、乙兩汽車沿平直公路同時(shí)同地同向駛向同一目的地,甲車在前一半時(shí)間內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng),后一半時(shí)間內(nèi)以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng),乙車在前一半路程中以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng),后一半路程中以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng),則()A.甲先到達(dá)目的地B.乙先到達(dá)目的地C.甲、乙同時(shí)到達(dá)目的地D.條件

8、不足,無(wú)法確定7.物體以20m/s速度豎直上拋,當(dāng)速度大小變?yōu)?0m/s時(shí)經(jīng)歷時(shí)間可以是(空氣阻力不計(jì),g=10m/s2)()A.1sB.2sC.3sD4s二、計(jì)算題8. 豎直向上射出的箭，初速度是35m/s，上升的最大高度是多大？從射出到落回原地一共用多長(zhǎng)時(shí)間？落回原地的速度是多大？（g取10m/s2）9. 豎直上拋的物體，初速度是30m/s，經(jīng)過2.0s、3.0s、4.0s，物體的位移分別是多大？通過的路程分別是多長(zhǎng)？各秒末的速度分別是多大？（g取10m/s2）10. 氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個(gè)物體，經(jīng)過17s到達(dá)地面。求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度。（g取10m/s2） 11.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速為120km/h,假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)發(fā)現(xiàn)此情況后立即剎車,這中間的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,設(shè)剎車的加速度大小為4m/s2,則高