17對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)設(shè)計(jì)

1、2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.7. 7. 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.思考與討論：思考與討論： 兩個(gè)下落過程有什么共同點(diǎn)？?jī)蓚€(gè)下落過程有什么共同點(diǎn)？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來. 落葉和蘋果那樣由靜止開始從高處落到低處落葉和蘋果那樣由靜止開始從高處落到低處的運(yùn)動(dòng)叫做的運(yùn)動(dòng)叫做落體運(yùn)動(dòng)落體運(yùn)動(dòng)。共同特點(diǎn)：從靜止開始，從高的地方落到低的地方共同特點(diǎn)：從靜止開始，從高的地方落到低的地方?？偨Y(jié)歸納總結(jié)歸納2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來. 通過對(duì)大量的物體自由下通過對(duì)大量的物體自由下落

2、的觀察，直接得出結(jié)論：落的觀察，直接得出結(jié)論：重重的物體比輕的物體下落的快。的物體比輕的物體下落的快。 由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近20002000年。年。 亞里士多德：亞里士多德： 那么，真的是重的物體下落的快嗎？那么，真的是重的物體下落的快嗎？哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1、硬幣和紙片2、紙團(tuán)和紙片3、硬幣和“硬幣”4、木棍和紙板硬幣比紙片下落的快 重的下落快 紙團(tuán)比紙片下落的快 重量相同下落快慢不同 兩顆硬幣

3、同時(shí)著地 重量不同下落一樣快 木棍下落的快 輕的下落快伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究V128V1=8V2=44V128發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者者比薩斜塔：比薩斜塔：兩個(gè)鐵球同時(shí)落地兩個(gè)鐵球同時(shí)落地2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.牛頓管演示牛頓管演示 自由落體運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)自由落體運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1 1、充滿空氣時(shí)，金屬片比羽毛下落快很多、充滿空氣時(shí)，金屬片比羽毛下落快很多2 2、在幾乎真空中金屬片和羽毛同時(shí)落地、在幾乎真空中金屬片和羽毛同時(shí)落地 我們

4、把我們把只在重力作用下只在重力作用下，物體由，物體由靜止靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫開始下落的運(yùn)動(dòng)叫做做自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)(free fall).(free fall).如果物體下落時(shí)所受空氣阻力與如果物體下落時(shí)所受空氣阻力與重力相比，可以忽略不計(jì)，那么也可看成是做自由落體運(yùn)動(dòng)。重力相比，可以忽略不計(jì)，那么也可看成是做自由落體運(yùn)動(dòng)。結(jié)論：結(jié)論： 在幾乎沒有空氣的情況下，輕重不同的兩個(gè)物體同時(shí)落地，說明在幾乎沒有空氣的情況下，輕重不同的兩個(gè)物體同時(shí)落地，說明影響物體下落快慢的原因就是影響物體下落快慢的原因就是空氣阻力?？諝庾枇?。 舉例哪些是自由落體運(yùn)動(dòng)？（注意：自由落體運(yùn)動(dòng)的條件）2022-4-1

5、6一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.觀察思考：判斷下列物理過程是否為自由落體運(yùn)動(dòng)？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.提出假設(shè)提出假設(shè)tV即：測(cè)瞬時(shí)速度即：測(cè)瞬時(shí)速度V與時(shí)間與時(shí)間t成正比成正比 tVthv 2th則：測(cè)下落的高度與時(shí)間則：測(cè)下落的高度與時(shí)間t t2 2成正比成正比 2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.困難：落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無法準(zhǔn)確測(cè)量困難：落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無法準(zhǔn)確測(cè)量 “ “沖淡沖淡”重力，使其加速度減小重力，使其加速度減小. .突破：突破：2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來. 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，伽利

6、略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個(gè)常數(shù)的值只是這個(gè)常數(shù)的值隨著隨著的增大而增大。的增大而增大。常數(shù)233222211tststs時(shí)間單位12345678距離單位32130298526824119216002104用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：伽利略記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：結(jié)果表示為：結(jié)果表示為： 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：2022-4-16合理外推：合理外推： 隨著傾角的增大隨著傾角的增大， 的數(shù)值在增大。當(dāng)?shù)臄?shù)值在增大。當(dāng)=900時(shí)，即物體豎時(shí)，即物體豎直下落時(shí)，這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí)的數(shù)值最大。直下落時(shí)，這

7、個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí)的數(shù)值最大。2ts 伽利略終于伽利略終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但，不但否定了否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且，而且得到了物體下落的規(guī)律得到了物體下落的規(guī)律。得出規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)是得出規(guī)律：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2022-4-16頻閃攝影研究自由落體運(yùn)動(dòng)頻閃攝影研究自由落體運(yùn)動(dòng)2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.00.83.27.112.519.628.3OABCDEF頻閃時(shí)間間隔頻閃時(shí)間間隔0.04s0.04sAB=OB-OA=3.2cm-0.8cm=0.024mB

8、C=OC-OB=7.1cm-3.2cm=0.039mCD=OD-OC=12.5cm-7.1cm=0.054mDE=OE-OD=19.6cm-12.5cm=0.071mEF=OF-OE=28.3cm-19.6cm=0.087mBC-AB=3.9cm-2.4cm=0.015mAB-OA=2.4cm-0.8cm=0.016mCD-BC=5.4cm-3.9cm=0.015mDE-CD=7.1cm-5.4cm=0.017mEF-DE=8.7cm-7.1cm=0.016m實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：圖中的數(shù)據(jù)表示的是各點(diǎn)到圖中的數(shù)據(jù)表示的是各點(diǎn)到O O點(diǎn)的距離：點(diǎn)的距離：實(shí)驗(yàn)表明：自由落體運(yùn)動(dòng)是實(shí)驗(yàn)表明：

9、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)。S=aT2計(jì)算測(cè)得：計(jì)算測(cè)得：a98ms22022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測(cè)得：通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測(cè)得： 一切物體的自由落體的加速度都相同，這個(gè)一切物體的自由落體的加速度都相同，這個(gè)加速度叫加速度叫自由落體加速度自由落體加速度，也叫做，也叫做重力加速度重力加速度，符號(hào)：符號(hào)：g g方向：豎直向下方向：豎直向下( (與重力方向一致與重力方向一致) )；大?。号c地點(diǎn)有關(guān)大小：與地點(diǎn)有關(guān)一般計(jì)算中一般計(jì)算中g(shù) g9.8m9.8ms s2 2，粗略計(jì)算中可以取，粗略計(jì)算中可以取g g10m10ms

10、s2 2請(qǐng)摘抄筆記！赤道：赤道：g=9.780m/s2北京：北京：g=9.801m/s2北極：北極：g=9.832m/s2莫斯科：莫斯科：g=9.816m/s2隨緯度升高，重力加速度增大。隨緯度升高，重力加速度增大。g g 隨高度的增加越來越?。‰S高度的增加越來越??！請(qǐng)摘抄筆記！2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.總結(jié)規(guī)律總結(jié)規(guī)律gtvt221gth ghvt22a=gv0=0atvvt02021attvxaxvvt2202實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：自由落體運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測(cè)得：實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測(cè)得： 自由落體加速度

11、自由落體加速度g98ms2 。請(qǐng)摘抄自由落體運(yùn)動(dòng)計(jì)算公式！2022-4-16例例1、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是、關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng)B如果空氣阻力比重力小很多，空氣阻力可以忽略 不計(jì)，這時(shí)由靜止開始的運(yùn)動(dòng)稱為自由落體運(yùn)動(dòng)C跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)中由靜止開始下落，打開傘以 前的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)，打開傘以后的運(yùn) 動(dòng)，不是自由落體運(yùn)動(dòng)D一雨滴從屋頂落下，途中經(jīng)過一窗子時(shí)，經(jīng)過窗 子的這一段運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)C2022-4-16例例2：從離地：從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，取的空中自由落下一個(gè)小球，取g= 10m/s2，求：

12、，求：（1）經(jīng)過多少時(shí)間落到地面；）經(jīng)過多少時(shí)間落到地面；（2）從開始落下的時(shí)刻起，在第）從開始落下的時(shí)刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；內(nèi)的位移；因?yàn)閺拈_始運(yùn)動(dòng)起前9s內(nèi)的位移為：所以最后1s內(nèi)的位移為：h10=h-h9代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：t代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：h1代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：h9h10=500m-405m=95m代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：（2）第1s內(nèi)的位移：2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.(1)(1)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么知識(shí)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么知識(shí)? ?(2)(2)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么科學(xué)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么科學(xué)研究方法？研究方法？(3)(3)在本節(jié)課中，我有什么體會(huì)？還在本節(jié)課中，我有什么體會(huì)？還存在什么疑問？存在什么疑問？課堂小結(jié)課堂小結(jié) 2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.看看誰反應(yīng)的更快？看看誰反應(yīng)的更快？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.0tvvat2012sv tat一 探索發(fā)現(xiàn)：1.7