必修1第二章-1-2.5自由落體運(yùn)動(dòng)

自由落體運(yùn)動(dòng)

6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究GWNo.1.high.school.in.fei.cheng.city.of.shan.dong.第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究自主學(xué)習(xí)：1、高效導(dǎo)學(xué)P29自學(xué)區(qū)知識(shí)點(diǎn)、思一思2、課后練習(xí)：P451問題一：常見的落體運(yùn)動(dòng)

譬如：落葉從高空飄落，雨滴、雪花從天空落下，跳水運(yùn)動(dòng)員從高臺(tái)跳下，茶杯被碰落，高空掉下的重物。。。。。。蹦極跳傘這些運(yùn)動(dòng)，算是自由落體運(yùn)動(dòng)嗎？牛頓管實(shí)驗(yàn)問題二：牛頓管實(shí)驗(yàn)分析1、抽氣后，就排除了

的影響。2、牛頓管實(shí)驗(yàn)說明了什么？一、自由落體運(yùn)動(dòng)1、定義：物體只在重力作用下靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。2、條件：3、自由落體運(yùn)動(dòng)是理想化模型。

在空氣阻力遠(yuǎn)小于物體的重力時(shí)，可忽略空氣阻力的作用。例1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)是自由落體運(yùn)動(dòng)。B、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。C、從靜止開始下落的小鋼球，因?yàn)槭芸諝庾枇ψ饔茫荒芸闯勺杂陕潴w運(yùn)動(dòng)。D、從靜止開始下落的小鋼球，所受空氣阻力對(duì)其運(yùn)動(dòng)影響很小、可以忽略，可看作自由落體運(yùn)動(dòng)。BD二、自由落體加速度1、定義：同一地點(diǎn)一切物體下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫做重力加速度。通常用g表示。

同一地點(diǎn)，任何物體重力加速度都相同，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)。g一般取9.8m/s2或10m/s22、方向:豎直向下3、重力加速度的大小與物體所處的緯度有關(guān)，從赤道到兩極重力加速度變大。地點(diǎn)緯度重力加速度赤道009.780廣州23006′9.788武漢30033′9.794上海31012′9.794東京35043′9.798北京39056′9.801紐約40040′9.803莫斯科55045′9.816北極9009.832例2關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，下列說法正確的是（）

A、重的物體g大

B、同一地點(diǎn)，輕、重物體的g值一樣大

C、g值在地球上任何地方都一樣大

D、g值在赤道處大于北極處B三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律注：1、自由落體是勻加速運(yùn)動(dòng)，所有勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式、推論等都。2、自由落體的初速度為0，所有特點(diǎn)均可用。3、常用公式：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶夾子重物問題三：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體運(yùn)動(dòng),求自由落體的加速度。實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)處理:思考：你能看出那是紙帶的下端？S1S2S3S4S5問題四：自由落體運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用：測個(gè)人反應(yīng)時(shí)間原理：利用尺子做自由落體運(yùn)動(dòng)，其下降時(shí)間就是一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間。記錄數(shù)據(jù)：記下尺子下降的距離。數(shù)據(jù)處理：依據(jù)h＝gt2/2可計(jì)算出直尺下落的時(shí)間9.69m/s2

頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一段時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是照片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片，頻閃儀每隔0.04秒閃光一次。頻閃照相法研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題五：利用頻閃照相，可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

如果要通過這幅照片測量自由落體加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。照片中的數(shù)字是小球距起落點(diǎn)的距離。1、利用加速度定義式

2、逐差法（等效方法）

3、利用速度圖像。

比薩斜塔是意大利比薩城大教堂的獨(dú)立式鐘樓，比薩斜塔位于比薩大教堂的后面。它的外墻面均為乳白色大理石砌成，屬羅馬式建筑風(fēng)格。歷史的回顧亞里士多德研究方法：觀察——思考（直覺）依據(jù)生活常識(shí)：重的物體往往比輕的物體先落地錯(cuò)誤結(jié)論：

物體下落的快慢由它們的重量決定思考：亞里士多德為什么錯(cuò)誤，他忽視了什么的影響呢？伽利略物理學(xué)家天文學(xué)家

伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。

——愛因斯坦

他研究問題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法，卻不斷為后人所繼承、發(fā)揚(yáng)，創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律高出千百倍的財(cái)富。一、發(fā)現(xiàn)問題

二、猜想1、物體想下落快慢和質(zhì)量無關(guān)。2、物體下落速度是均勻變化的。三、數(shù)學(xué)推理問題：既然物體自由下落跟質(zhì)量無關(guān)，那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢？隨時(shí)間均勻變？

隨位移均勻變？

伽利略比他的前人更偉大，就在于他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。在他之前，學(xué)者們總是通過思辨性的論戰(zhàn)來決定誰是誰非。1、通過改變小球質(zhì)量，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，得出小球運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化均勻，小球運(yùn)動(dòng)快慢和質(zhì)量無關(guān)。2、增大斜面傾角，運(yùn)動(dòng)變快，但是小球運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化均勻。傾角90，就是自由落體運(yùn)動(dòng)！五、合理外推

后人在用伽利略的器材重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：銅球沿斜面滾下，如果斜面傾角超過5就很難準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。伽利略把他的結(jié)論外推至90是需要很大勇氣的。后來，他的外推被試驗(yàn)證實(shí)了。

自由落體運(yùn)動(dòng)是：v0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且所有物體下落的加速度都相同。六、修正并得出結(jié)論觀察現(xiàn)象提出問題伽利略的科學(xué)方法合理猜想提出假設(shè)運(yùn)用邏輯實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理推廣得出結(jié)論超越伽利略現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”，直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)?，F(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法：1、“自由落體頻閃照片”求加速度2、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度3、其它方法（測速計(jì)等）

為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日，來自世界各地的科學(xué)家把木球、鋁球、