物理：2.5、6《自由落體運(yùn)動 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究》(新人教版必修1)課件

1、2.5自由落體運(yùn)動2.6伽利略對自由落體運(yùn)動的研究課前導(dǎo)航雨滴、飄落的樹葉、失手掉落的物體等，都是落體大家由經(jīng)驗(yàn)知道，若樹葉和磚頭從相同的高度同時落下，磚頭會先到達(dá)地面，這類事件不免讓人們認(rèn)為重量越大的物體下落越快但是，科學(xué)之所以為科學(xué)，在于它并不滿足于經(jīng)驗(yàn)把硬幣和羽毛放在一根玻璃管的底部，并抽去管里的空氣，然后把它倒豎起來，你會看到它們同時到達(dá)管的另一端，而并非物體越重下落得越快美國阿波羅飛船登上幾乎沒有大氣的月球后，宇航員特地做了使羽毛和重錘從同一高度同時下落的實(shí)驗(yàn)，無數(shù)觀眾從電視機(jī)屏幕上看到，它們并排下降，且同時落到月球表面請你思考：1物體只在重力作用下下落的快慢與其重力有關(guān)系嗎？2空氣

2、阻力對重的物體與輕的物體下落造成的影響有何不同？基礎(chǔ)梳理(2)xt圖象：因?yàn)閤gt2，所以是一條拋物線，斜率表示該時刻的速度，如圖102所示圖1024加速度(1)在同一地點(diǎn)，所有做自由落體運(yùn)動的物體的加速度相同，均為g.(2)任意時間內(nèi)速度變化量vgt，方向豎直向下 二、重力加速度的測量1用頻閃照相研究自由落體運(yùn)動頻閃照相機(jī)可間隔相等的時間拍攝一次，利用頻閃照相機(jī)可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動的物體在各時刻的位置利用照片，可以研究自由落體是否為勻變速運(yùn)動(x是否為恒量)，可以測量重力加速度(若T已知，利用xgT2求解)，可以測量物體在某一位置的瞬時速度2應(yīng)用電磁打點(diǎn)計時器或電火花計時器，研究自由落體

3、運(yùn)動，通過對紙帶的分析和計算，測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，這是測定重力加速度的一種方法2伽利略的研究方法從教材內(nèi)容我們能感受到伽利略敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神、高超的推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力和利用實(shí)驗(yàn)不斷探索的精神(1)伽利略運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷(2)伽利略有克服困難的勇氣當(dāng)時只有“快慢”之分，而他竟然在沒有“速度”概念的條件下，想到速度的均勻增加，并建立速度的概念，再繼續(xù)研究加速度(3)伽利略提出自由落體運(yùn)動是一種最簡單的變速運(yùn)動勻變速運(yùn)動的假說(并考慮到是相對時間，還是相對位移均勻變化的問題)(4)伽利略用間接驗(yàn)證的方法得出自由落體運(yùn)動是勻變速

4、運(yùn)動 運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動符合xt2.理想斜面實(shí)驗(yàn)a運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動符合xt2，是勻變速直線運(yùn)動b不同質(zhì)量的小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動，的值不變，說明它們運(yùn)動的情況相同c不斷增大斜面傾角，得出的值隨之增大，說明小球做勻變速直線運(yùn)動的加速度隨傾角的增大而增大d伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到斜面傾角增大到90的情況小球自由下落，認(rèn)為小球仍會保持勻變速直線運(yùn)動的性質(zhì)自由落體太快，當(dāng)時用滴水計時無法解決，他想到利用斜面上物體的運(yùn)動來“沖淡”重力伽利略對自由落體運(yùn)動的研究，創(chuàng)造了研究自然規(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)合這種方法到現(xiàn)在仍然一直是

5、物理學(xué)乃至整個自然科學(xué)最基本的研究方法，不但標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端，也有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展，近代科學(xué)研究的大門從此打開3伽利略對自由落體運(yùn)動的研究給我們的啟示(1)要善于觀察，勤于思考，勇于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題(2)要合理地進(jìn)行猜想與假設(shè)(3)要科學(xué)地制定實(shí)驗(yàn)計劃(3)落下一半時間即t5 s，其位移為：答案 (1)10 s(2)5 m95 m(3)125 m點(diǎn)評 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律公式較多，解題時要注意靈活應(yīng)用，如對某段時間內(nèi)的位移，可用總時間內(nèi)的位移與前段時間內(nèi)位移的差表示前2 s內(nèi)物體做自由落體運(yùn)動，這段時間內(nèi)的位移x1和末速度v1分別為：v1gt110 m/s22 s20 m/s

6、以后做勻速直線運(yùn)動，由xvt知，所用時間為：所用總時間tt1t22 s7 s9 s.答案 9 s變式訓(xùn)練2從160 m高空靜止的氣球上自由落下一物體，此物體下落2 s后張開降落傘勻減速下落，且到達(dá)地面時物體速度恰好為零(1)求物體共經(jīng)歷多長時間落到地面(2)作出vt圖象，并在圖中指明已知量解析 (1)前2 s內(nèi)物體仍做自由落體運(yùn)動，以后物體做勻減速直線運(yùn)動，則x2=v1t2，解得t2=14 s總時間t=t1+t2=16 s.(2)已知三角形的面積x=160，三角形的高v=210 m/s=20 m/s，所以三角形的底邊t=16 s.答案 (1)16 s(2)見解析圖三、豎直上拋運(yùn)動過程分析例3 某人在高層樓房的陽臺外側(cè)以20 m/s的速度豎直上拋一個石塊，石塊運(yùn)