2012高一物理必修1课件：第二章+第5、6节《自由落体运动++伽利略对自由落体运动的研究》

1、知识点二知识点二理解教材新知理解教材新知把握热点考向把握热点考向应用创新演练应用创新演练知识点一知识点一考向一考向一考向二考向二随堂基础巩固随堂基础巩固课时跟踪训练课时跟踪训练第第二二章章匀匀变变速速直直线线运运动动的的研研究究第第 5 5、6 6节节自由自由落体落体运动运动伽利伽利略对略对自由自由落体落体运动运动的研的研究究知识点三知识点三知识点四知识点四返回返回返回返回返回 自学教材自学教材 1定义定义物体只在重力作用下从物体只在重力作用下从 开始下落的运动。开始下落的运动。2特点特点(1)运动特点：初速度等于运动特点：初速度等于 的匀加速直线运动。的匀加速直线运动。(2)受力特点：只受受

2、力特点：只受 作用。作用。静止静止零零重力重力返回 重点诠释重点诠释 1物体做自由落体运动的条件物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零；初速度为零； (2)除重力之外不受其他力的作用。除重力之外不受其他力的作用。 2自由落体运动是一种理想化模型自由落体运动是一种理想化模型 这种模型忽略了次要因素这种模型忽略了次要因素空气阻力，突出了主要因空气阻力，突出了主要因素素重力。在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，重力。在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止的下落才可看做自由落体运

3、动，如在空气中自由下落由静止的下落才可看做自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自的石块可看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。由落体运动。返回 3自由落体运动的实质自由落体运动的实质 自由落体运动是初速度自由落体运动是初速度v00，加速度，加速度ag的匀加速的匀加速直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。直线运动，它只是匀变速直线运动的特例。 特别提醒特别提醒物体在其他星球上也可以做自由落体物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，运动，但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同，所以下落时的加速

4、度一般不同。所以下落时的加速度一般不同。 返回1下列关于自由落体运动的说法中不正确的是下列关于自由落体运动的说法中不正确的是 ()A物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自 由落体运动由落体运动C从静止开始下落的树叶，因受空气阻力作用，不从静止开始下落的树叶，因受空气阻力作用，不 能看成自由落体运动能看成自由落体运动D从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运 动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动动影响很小，可以忽略，

5、可以看成自由落体运动返回解析：解析：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。通常情况下在空气中自由下落的物体如果自由落体运动。通常情况下在空气中自由下落的物体如果物体所受空气阻力与其自身重力相比可以忽略，则可以认物体所受空气阻力与其自身重力相比可以忽略，则可以认为做自由落体运动，若不能忽略则不叫自由落体运动。综为做自由落体运动，若不能忽略则不叫自由落体运动。综上所述，上所述，B、C、D 项正确。项正确。答案：答案：A返回 自学教材自学教材 1定义定义 在同一地点，一切物体自由下落的加速度都在同一地点，一切物体自由下落的加速度都 ，这

6、个加速度叫做自由落体加速度，也叫这个加速度叫做自由落体加速度，也叫 。 2方向方向 竖直向下。竖直向下。相同相同重力加速度重力加速度返回 3大小大小 在地球上同一个地点，重力加速度的值固定在地球上同一个地点，重力加速度的值固定 ，但，但是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有是在地球上不同的地点，重力加速度的值略有 。在一般。在一般计算中，可以取计算中，可以取g9.8 m/s2或或10 m/s2，如果没有特殊说明，如果没有特殊说明，都按都按g9.8 m/s2进行计算。进行计算。不变不变不同不同返回 重点诠释重点诠释 1对重力加速度的理解对重力加速度的理解 (1)产生原因：由于地球上的物体受到地

7、球的吸引力而产产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的。生的。 (2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，在地球表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加表面上，重力加速度随纬度的增加而增大，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小。在地面速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小。在地面上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的上的同一地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内，可认为重力加速度的大小不变。高度内，可认为重力加速度的大小不变。 (3)方向：竖直向下。由于地球是一个球体，

8、所以各处的方向：竖直向下。由于地球是一个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的。重力加速度的方向是不同的。返回图图251返回返回 (3)滴水法：滴水法： 如图如图252所示，让水滴自水所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，并调节到使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去。第二滴水正好从水龙头口开始下落，并且能依次持续下去。用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h，再测出每滴水下，再测出每滴水下

9、落的时间落的时间T，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的图图252返回返回2关于自由落体运动的加速度关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是，下列说法正确的是 ()A重的物体重的物体g值大值大B同一地点，轻、重不同物体的同一地点，轻、重不同物体的g值一样大值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于北极处值在赤道处大于北极处解析：解析：同一地点的重力加速度一样，但在不同地点的重力同一地点的重力加速度一样，但在不同地点的重力加速度不一样。它随着纬度的增加而增加，随着高度的增加速度不一样。它随着纬度的增加而增加，随着高

10、度的增加而减小。加而减小。答案：答案：B返回 自学教材自学教材 1基本规律基本规律返回2推论推论返回 3关于自由落体运动的几个比例关系式关于自由落体运动的几个比例关系式 (1)第第1 s末，第末，第2 s末，第末，第3 s末，末，第，第n s末速度之末速度之比为比为v1 v2 v3 vn1 2 3 n； (2)前前1 s内，前内，前2 s内，前内，前3 s内，内，前，前n s内的位移之内的位移之比为比为h1 h2 h3 hn1 4 9 n2； 返回返回 特别提醒特别提醒自由落体运动是一种特殊的匀变速直自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动，故匀变速直线运动的基本公式、推论对于自由线运动，故匀变

11、速直线运动的基本公式、推论对于自由落体运动都是适用的，但加速度为重力加速度落体运动都是适用的，但加速度为重力加速度g。返回3关于自由落体运动，下列说法中不正确的是关于自由落体运动，下列说法中不正确的是 ()A它是它是v00、ag竖直向下的匀加速直线运动竖直向下的匀加速直线运动B在开始连续的三个在开始连续的三个1 s内分别通过的位移之比是内分别通过的位移之比是1 3 5C在开始连续的三个在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是末的速度大小之比是1 2 3D从开始运动起下落从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时所经历的时间之比为间之比为1 2 3返回答案：答案：D返回 自学

12、教材自学教材 1亚里士多德的观点亚里士多德的观点 物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重的物体比物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重的物体比轻的物体下落得快。轻的物体下落得快。 2伽利略的观点伽利略的观点 重物与轻物下落得重物与轻物下落得 。 3伽利略的科学猜想与假说伽利略的科学猜想与假说 落体运动应该是一种最简单的落体运动应该是一种最简单的 运动，速度应该运动，速度应该是是 变化的。变化的。同样快同样快变速变速均匀均匀返回 4伽利略的理想斜面实验伽利略的理想斜面实验 让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的同起点滚动的 和

13、和 。 (1)斜面倾角一定时，小球做斜面倾角一定时，小球做 运动。运动。 (2)改变小球的质量，只要倾角一定，小球的加速度都改变小球的质量，只要倾角一定，小球的加速度都是相同的。是相同的。 (3)增大斜面倾角，小球的加速度增大斜面倾角，小球的加速度 。 (4)将斜面倾角外推到将斜面倾角外推到90时的情况时的情况小球自由下小球自由下落，认为小球仍会做落，认为小球仍会做 运动，从而得到了落体运动，从而得到了落体运动的规律。运动的规律。位移位移x所用的时间所用的时间t匀加速直线匀加速直线增大增大匀变速直线匀变速直线返回 重点诠释重点诠释 (1)伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推伽利略研究自

14、然规律的科学方法：把实验和逻辑推理理(包括数学推演包括数学推演)和谐地结合起来。他给出了科学研究过程和谐地结合起来。他给出了科学研究过程的基本要素：的基本要素： 对现象的一般观察对现象的一般观察提出假设提出假设运用逻辑得出推论运用逻辑得出推论通通过实验对推论进行检验过实验对推论进行检验对假说进行修正和推广对假说进行修正和推广返回 (2)伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法的科学方法抽象思维、数学推导和科学实验相结合，这抽象思维、数学推导和科学实验相结合，这种方法到现在仍然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究种方法到现在仍然是物理

15、学乃至整个自然科学最基本的研究方法，它不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人方法，它不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开。类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开。返回4宇航员在月球上从同一高度同时由静止释放一块石块和宇航员在月球上从同一高度同时由静止释放一块石块和一张纸片，则下列说法正确的是一张纸片，则下列说法正确的是 ()A石块落地用时少石块落地用时少 B纸片落地用时少纸片落地用时少C石块与纸片同时落地石块与纸片同时落地 D无法比较无法比较解析：解析：月球表面没有空气，在月球上释放物体，物体只受月球表面没有空气，在月球上释放物体

16、，物体只受月球的重力作用，不受空气阻力，所以石块与纸片同时月球的重力作用，不受空气阻力，所以石块与纸片同时落地。落地。答案：答案：C返回返回 例例1离地离地500 m的空中自由落下一个小球，不计空气的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取阻力，取g10 m/s2，求：，求： (1)小球经过多长时间落到地面？小球经过多长时间落到地面？ (2)从开始落下的时刻起，小球在第从开始落下的时刻起，小球在第1 s内通过的位移；内通过的位移； (3)小球落地前最后小球落地前最后1 s内的位移。内的位移。 审题指导审题指导解答本题应把握以下两点：解答本题应把握以下两点： (1)应用匀加速直线运动的速度或位移公

17、式求解。应用匀加速直线运动的速度或位移公式求解。 (2)最后最后1 s内的位移可采用多种方法求解，如应用位移公内的位移可采用多种方法求解，如应用位移公式或平均速度公式等。式或平均速度公式等。返回答案答案(1)10 s(2)5 m(3)95 m返回 自由落体运动的初速度为自由落体运动的初速度为0，加速度为重力加速度，加速度为重力加速度g，匀变速直线运动的所有规律对其都适用，因此在应用时要匀变速直线运动的所有规律对其都适用，因此在应用时要根据条件选择恰当的公式或推论，注意加速度是定值这一根据条件选择恰当的公式或推论，注意加速度是定值这一条件。条件。 借题发挥借题发挥返回1为了测出楼房的高度，让一石

18、块从楼顶自由落下为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计不计空气阻力空气阻力)，测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度，测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度 ()A石块下落到地面的总时间石块下落到地面的总时间B石块经过楼上一个石块经过楼上一个1.8 m高的窗户所用的时间高的窗户所用的时间C石块落地前最后一秒的位移石块落地前最后一秒的位移D石块通过最后一米位移的时间石块通过最后一米位移的时间返回答案：答案：B返回 例例2用滴水法可以测定重力加速度，用滴水法可以测定重力加速度，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴断续地滴到挡板上如图使水一滴

19、一滴断续地滴到挡板上如图253所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落。首先测量出水龙头口离挡板的高度下落。首先测量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次，以后每听到一声水滴声，依次数数“2,3”，一直数到，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止时，读出秒时，按下秒

20、表按钮停止时，读出秒表的示数为表的示数为t。图图253返回 (1)写出用上述测量方法计算重力加速度写出用上述测量方法计算重力加速度g的表达式：的表达式：g_； (2)为了减小误差，改变为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在的数值，测出多组数据，记录在表格中表格中(表中表中t是水滴从水龙头口到是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在板所用的时间，即水滴在空中运动的时间空中运动的时间)，请在图，请在图254中所示的坐标纸上作出适当中所示的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求出重力加速度的图像，并利用图像求出重力加速度g的值：的值：g_(要求两位有效数字要求两位有效数字)。返回图图254返回次数次数高度高度h/cm空中运动时间空中运动时间T/s120.100.20225