對自由落體運(yùn)動的研究-教科版課件

7.對自由落體運(yùn)動的研究8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.第一章運(yùn)動的描述7.對自由落體運(yùn)動的研究7/31/2023一切推理都必須從思考與討論：兩個(gè)下落過程有什么共同點(diǎn)？8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.思考與討論：兩個(gè)下落過程有什么共同點(diǎn)？7/31/2023一

落葉和蘋果那樣由靜止開始從高處落到低處的運(yùn)動叫做落體運(yùn)動。共同特點(diǎn)：從靜止開始，從高的地方落到低的地方。總結(jié)歸納8/3/2023一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的運(yùn)動叫做落通過對大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重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)論符合生活經(jīng)驗(yàn)，這種論斷流傳了近2000年。亞里士多德：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8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.通過對大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重的物實(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8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.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、木伽利略對自由落體運(yùn)動的研究v12＞8v1=8v2=44<v12<8?發(fā)現(xiàn)問題物理學(xué)家、天文學(xué)家、哲學(xué)家，近代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先驅(qū)者比薩斜塔：兩個(gè)鐵球同時(shí)落地伽利略對自由落體運(yùn)動的研究v12＞8v1=8v2=44<v1牛頓管演示自由落體運(yùn)動演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.牛頓管演示自由落體運(yùn)動演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)7/31/2023一8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.7/31/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1、充滿空氣時(shí)，金屬片比羽毛下落快很多2、在幾乎真空中金屬片和羽毛同時(shí)落地我們把只在重力作用下，物體由靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動(freefall).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。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，說明影響物體下落快慢的原因就是——空氣阻力。

舉例哪些是自由落體運(yùn)動？（注意：自由落體運(yùn)動的條件）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1、充滿空氣時(shí)，金屬片比羽毛下落快很多2、觀察思考：判斷下列物理過程是否為自由落體運(yùn)動？8/3/2023一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？7/31/20提出假設(shè)即：測瞬時(shí)速度v與時(shí)間t成正比則：測下落的高度與時(shí)間t2成正比

8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.提出假設(shè)即：測瞬時(shí)速度v與時(shí)間t成正比則：測下落的高度與時(shí)困難：落體運(yùn)動時(shí)間太短，無法準(zhǔn)確測量“沖淡”重力，使其加速度減小.突破：8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.困難：落體運(yùn)動時(shí)間太短，無法準(zhǔn)確測量“沖淡”重力，使其加速伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個(gè)常數(shù)的值隨著θ的增大而增大。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，伽利略記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：結(jié)果表示為：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：8/3/2023一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)系同樣成合理外推：

隨著傾角的增大，的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=900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。伽利略終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且得到了物體下落的規(guī)律。得出規(guī)律：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。8/3/2023合理外推：隨著傾角的增大，的數(shù)值在增頻閃攝影研究自由落體運(yùn)動8/3/2023頻閃攝影研究自由落體運(yùn)動7/31/202300.83.27.112.519.628.3OABCDEF頻閃時(shí)間間隔0.04sAB=OB-OA=3.2cm-0.8cm=0.024mBC=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：圖中的數(shù)據(jù)表示的是各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離：實(shí)驗(yàn)表明：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。Δx=aT2計(jì)算測得：a≈9．8m／s28/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.00.83.27.112.519.628.3OABCDEF頻通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測得：

一切物體的自由落體的加速度都相同，這個(gè)加速度叫自由落體加速度，也叫做重力加速度，符號：g方向：豎直向下(與重力方向一致)；大?。号c地點(diǎn)有關(guān)．一般計(jì)算中g(shù)＝9.8m／s2，粗略計(jì)算中可以取g＝10m／s2．請摘抄筆記！8/3/2023一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)處理測得：一切物體的自由落體的加速度都赤道：g=9.780m/s2北京：g=9.801m/s2北極：g=9.832m/s2莫斯科：g=9.816m/s2緯度越高，重力加速度越大拓展：海拔越高，重力加速度越小請摘抄筆記！赤道：北京：北極：莫斯科：緯度越高，重力加速度越大拓展：海拔總結(jié)規(guī)律a=gv0=0知識遷移實(shí)驗(yàn)表明：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理測得：自由落體加速度g＝9．8m／s2。請摘抄自由落體運(yùn)動計(jì)算公式！說明：1.8節(jié)6個(gè)比例均適合自由落體運(yùn)動！8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.總結(jié)規(guī)律a=gv0=0知識遷移實(shí)驗(yàn)表明：自由落體運(yùn)動是初速度例1、關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是()A．物體從靜止開始下落的運(yùn)動，叫做自由落體運(yùn)動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)動稱為自由落體運(yùn)動C．跳傘運(yùn)動員從飛機(jī)中由靜止開始下落，打開傘以前的運(yùn)動可視為自由落體運(yùn)動，打開傘以后的運(yùn)動，不是自由落體運(yùn)動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)動為自由落體運(yùn)動C課堂例題8/3/2023例1、關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是()A．物體從靜例2：從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，取g=10m/s2，求：（1）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1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；課堂例題因?yàn)閺拈_始運(yùn)動起前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：8/3/2023例2：從離地500m的空中自由落下一個(gè)小球，取g=10m/(1)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么知識?(2)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么科學(xué)研究方法？(3)在本節(jié)課中，我有什么體會？還存在什么疑問？課堂小結(jié)8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.(1)在本節(jié)課中，我學(xué)到了什么知識?課堂小結(jié)7/31布置作業(yè)1、作業(yè)內(nèi)容：上交時(shí)間：8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.布置作業(yè)1、作業(yè)內(nèi)容：7/31/2023一切推理都必須從觀察課外活動看看誰反應(yīng)的更快？8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.課外活動看看誰反應(yīng)的更快？7/31/2023一切推理都必須從一探索發(fā)現(xiàn)：§1.7對自由落體運(yùn)動的研究物體下落快慢與輕重?zé)o關(guān)原因：空氣阻力物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動叫做自由落體運(yùn)動三規(guī)律:假設(shè)：推理：實(shí)驗(yàn)：性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動結(jié)論：重力加速度：(1)大小：g=9.8m/s2(2)方向：豎直向下小球自由落體運(yùn)動頻閃照相二概念：三板書設(shè)計(jì)四伽利略研究過程:發(fā)現(xiàn)問題—提出假說—運(yùn)用數(shù)學(xué)和邏輯手段進(jìn)行推理—間接驗(yàn)證—合理外推—得出結(jié)論8/3/2023一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來.一探索發(fā)現(xiàn)：§1.7對自由落體運(yùn)動的研究物體下落快慢與輕夢想的力量當(dāng)我充滿自