必修一：2.5、6《自由落体运动、伽利略对自由落体研究

1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究2.5-2.6 2.5-2.6 自由落体运动自由落体运动 伽利略对自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究的研究 3 124知道物体做自由落体运动的条件知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动是初速度为零的匀加速直线运动会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度 知道自由落体运动加速度的大小、方向，并能理解知道自由落体运动加速度的大小、方向，并能理解影响重力加速度的因素影响重力加速度的因素 运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题运用自由落

2、体运动的规律和特点解决有关问题 重力重力 静止静止 匀加速匀加速 相同相同 重力加速度重力加速度竖直向下竖直向下10m/s2 gt 2gh一、自由落体运动一、自由落体运动1.定义：定义：2.运动性质：运动性质：二、自由落体运动的加速度二、自由落体运动的加速度1.定义：定义：2.方向：方向：3.大小：大小：1.速度公式：速度公式：三、自由落体运动的规律三、自由落体运动的规律3.速度位移公式：速度位移公式：2.位移公式：位移公式： 212gt四、伽利略对自由落体运动的研究四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点：亚里士多德的观点：2.伽利略的研究伽利略的研究（1）（2）（3）（4）（5）

3、3.伽利略的科学方法：伽利略的科学方法：亚里士多德亚里士多德 重量重量 均匀变化均匀变化 xt2匀加速直线匀加速直线 相同相同 变大变大 90 实验实验 逻辑推理逻辑推理 一一. 自由落体运动自由落体运动答案答案【问题设计问题设计】1在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？哪个下落得快？若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？况会怎样？石块下落得快石块下落得快纸团和石块几乎同时着地纸团和石块几乎同时着地减小空气阻力减小空气阻力答案答案2牛顿管实验：玻璃管中

4、有羽毛、小软木片、小铁片牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片玻璃管玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落看到什么现象？说明什么问题？同时下落看到什么现象？说明什么问题？空气中：空气中：真空中：真空中：答案答案2牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片玻璃玻璃管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体同时下落看到什么现象？说明什么问题？物体同时下落看到什么现象？说明什么问题？真空中：所

5、有物体下落快慢真空中：所有物体下落快慢相同相同说明：说明：在没有空气阻力影响的情况下，所有在没有空气阻力影响的情况下，所有物体下落快慢是相同的，与质量无关物体下落快慢是相同的，与质量无关【要点提炼要点提炼】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)只受只受_；(2)初速度初速度v0_.2在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做 自由落体运动，只有当空气阻力自由落体运动，只有当空气阻力_重力时，物体重力时，物体 由静止开始的下落才可看做自由落体运动由静止开始的下落才可看做自由落体运动3自由落体运动的实质：自由落体运动是初

6、速度为自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为_、 加速度为加速度为 的的_直线运动，直线运动，它只是匀变速直线它只是匀变速直线 运动的特例运动的特例0远小于远小于 零零匀加速匀加速重力重力g二二 . 自由落体加速度自由落体加速度答案答案【问题设计问题设计】利用如图所示的实验装置测定重力加速度用手捏住纸带上端把利用如图所示的实验装置测定重力加速度用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处先接通电纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处先接通电源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点如何根

7、据打上点的纸带求出重物的重力加速度？列的点如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？利用匀变速直线运动的规律求加速度利用匀变速直线运动的规律求加速度点迹记录了重物的运动（匀加速直线运动）点迹记录了重物的运动（匀加速直线运动）增大增大【要点提炼要点提炼】1测量自由落体加速度的方法测量自由落体加速度的方法 (1)利用打点计时器利用打点计时器 (2)利用频闪照相法利用频闪照相法 频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次利用频闪照相频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次利用频闪照相 可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置 (如图为一小球做自由落体运动的频闪照

8、片如图为一小球做自由落体运动的频闪照片) 根据匀变速直线运动的推论根据匀变速直线运动的推论hgT2可求自由落体加速度可求自由落体加速度2自由落体加速度的大小：自由落体加速度的大小：在同一地点，重力加速度都在同一地点，重力加速度都_； 地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的 增加而增加而_，赤道上，赤道上_，两极处，两极处_ 一般计算中，常取一般计算中，常取g =_ m/s2或或g = 10 m/s2.3自由落体加速度的方向总是自由落体加速度的方向总是_的的 最小最小最大最大9.8竖直向下竖直向下相同相同 三三. 自由落体运动的规律自

9、由落体运动的规律答案答案【问题设计问题设计1】试写出物体自开始下落经过试写出物体自开始下落经过时间时间t 时的速度时的速度v 和下落高度和下落高度h 的表达式的表达式匀变速直线运动的推论对于匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？自由落体运动是否适用？【问题设计问题设计2】at0vv2021attx vgtv221gth 00vga hx (1) 自由落体运动是自由落体运动是 初速度为初速度为0 的匀加速直线运动的匀加速直线运动匀变速直线运动中的特例匀变速直线运动中的特例所以：匀变速直线运动的所有规律所以：匀变速直线运动的所有规律及推论及推论都适用都适用于自由落体运动于自由落体运动（2）

10、【要点提炼要点提炼】1自由落体运动的基本规律自由落体运动的基本规律(1)速度公式：速度公式：v =_(2)位移公式：位移公式：h = (3)速度位移公式：速度位移公式：v2=_2匀变速直线运动的其他规律匀变速直线运动的其他规律，如平均速度公式、位移差公式、，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的比例式初速度为零的比例式同样适用于自由落体运动同样适用于自由落体运动注意若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不注意若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不为零的匀变速直线运动，相应的速度公式和位移公式分别为为零的匀变速直线运动，相应的速度公式和位移公式分别为v= v0gt、h=

11、v0tgt2/2gt2ghgt2/2解析解析例例1：关于自由落体运动和自由：关于自由落体运动和自由落体加速度，下列说法正确的是落体加速度，下列说法正确的是( )A.重力加速度重力加速度g 是标量，只有大小，是标量，只有大小， 没有方向，通常没有方向，通常g 取取9.8 m/s2B.在地面上的不同地方，在地面上的不同地方，g的大小的大小 不同，但相差不是很大不同，但相差不是很大C.地球上的同一地点，一切物体做地球上的同一地点，一切物体做 自由落体运动的加速度都相同自由落体运动的加速度都相同D.自由落体运动的初速度为零自由落体运动的初速度为零重力加速度重力加速度g 是矢量，是矢量，方向方向: 竖直

12、向下，竖直向下，大小：一般大小：一般9.8 m/s2 BCD自由落体运动的条件之一：自由落体运动的条件之一：初速度为零初速度为零重力加速度由位置决定，与重力加速度由位置决定，与物体无关物体无关, ,地面同一地点，地面同一地点，重力加速度相同重力加速度相同 一、对自由落体运动及自由落一、对自由落体运动及自由落体加速度的理解体加速度的理解 例例2：某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g，得到如图，得到如图乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点(已知交流电频率为已知交流电频率为50 Hz)，测得，测得AB = 7.

13、65 cm，BC = 9.17 cm.则打则打B点时重物的瞬时点时重物的瞬时速度为速度为_ m/s，测得的自由落体加速度，测得的自由落体加速度g = _ m/s2，它比，它比真实值偏真实值偏_(选填选填“大大” 或或“小小”)(结果均保留两位有效数字结果均保留两位有效数字)解析解析2.19.5小小T=0.04sB 是是A 和和C 的时间中点的时间中点逐差法逐差法求加速度求加速度律律 三三、自自由由落落体体运运动动的的规规例例3：从离地面：从离地面500 m的空中自由落下一个小球，取的空中自由落下一个小球，取g = 10 m/s2，求小球：求小球：(1)落到地面所用的时间落到地面所用的时间(2)

14、自开始下落计时，在第自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后内的位移、最后1 s内的位移内的位移解析解析第第10 s一观察者发现，每隔一定时间一观察者发现，每隔一定时间就有一个水滴自就有一个水滴自8 m高处的屋高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴好落到地面，那么这时第二滴水离地面的高度是水离地面的高度是 (g取取10 m/s2)（ ）A2 m B2.5 m C2.9 m D3.5 mD21435h=8m3x1x2x4x4321:xxxx7:5:3:14321xxxx8 m473.5 m16xh

15、解析解析x4解析解析1.(伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究)关于伽利略对自由落体运动的研究，关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A.运用运用“归谬法归谬法”否定了亚里士多德的否定了亚里士多德的“重重 的物体下落快、轻的物体下落慢的物体下落快、轻的物体下落慢”的论的论断断B.提出提出“自由落体自由落体”是一种最简单的直线是一种最简单的直线运运 动动匀速直线运动匀速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出：通过斜面上物体的匀加速运动外推出： 斜面倾角为斜面倾角为90时，物体做自由落体运时，物体做自由落体运 动，且加速度的大小跟物体的质量

16、无关动，且加速度的大小跟物体的质量无关D.总体的思维过程是：对现象观察研究总体的思维过程是：对现象观察研究 提出假说提出假说逻辑推理逻辑推理实验检验实验检验对假对假 说进行修正和推广说进行修正和推广ACD匀变速直线运动匀变速直线运动 根据伽利略对自由根据伽利略对自由落体运动的研究过落体运动的研究过程来判断程来判断2.(自由落体运动和自由落体自由落体运动和自由落体 加速度加速度)关于自由落体运动，关于自由落体运动， 下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.自由落体运动是一种匀速直线自由落体运动是一种匀速直线 运动运动B.物体刚下落时，速度和加速度物体刚下落时，速度和加速度 都为零都为零C.物体

17、的质量越大，下落时加速物体的质量越大，下落时加速 度就越大度就越大D.当地重力加速度为当地重力加速度为9.8 m/s2，则，则 物体在该处自由下落的过程中，物体在该处自由下落的过程中， 每秒速度都增加每秒速度都增加9.8 m/s解析解析D初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动 初速度为零初速度为零加速度为重力加速度加速度为重力加速度g， 重力加速度重力加速度g，与物体质量无关与物体质量无关 加速度等于单位时间内速度的加速度等于单位时间内速度的变化量变化量tgvgtgv3(自由落体运动的规律自由落体运动的规律)一物体从一物体从H 高处自由下落，高处自由下落，经时间经时间 t 落地，则当它下落落地，则当它下落t/2时，时，离地的高度为离地的高度为( )C解析解析221gtH 2)2(21tgh 41Hh离地高度：离地高度：HhH43Hht2t离地高度离地高度=？4(自由落体加速度的测量自由落体加速度的测量)登上月球的宇航员