高中物理-2.5、6自由落体运动-伽利略对自由落体运动的研究课件-新人教版必修1

1、5 5、6.6.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自由落体运动的研究一、自由落体运动一、自由落体运动1定义定义：物体只在：物体只在_作用下从作用下从_开始开始下落的运动下落的运动2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)物体只受物体只受_作用作用(2)物体的物体的_等于零等于零3运动性质运动性质：自由落体运动是初速度为零的：自由落体运动是初速度为零的_运动运动重力重力静止静止重力重力初速度初速度匀加速直线匀加速直线4空气中下落：如果空气阻力的作用比较空气中下落：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似看做小，可以忽略，物体的下落也可以近似看

2、做是做是做_运动运动5研究自由落体运动的方法研究自由落体运动的方法(1)利用利用_进行研究进行研究(2)利用频闪照片进行研究利用频闪照片进行研究自由落体自由落体打点计时器打点计时器二、自由落体加速度二、自由落体加速度1定义定义：物体做自由落体运动时的加速度叫：物体做自由落体运动时的加速度叫自由落体加速度，也叫做自由落体加速度，也叫做_加速度加速度2方向方向：竖直：竖直_3大小大小：在地球表面其大小随纬度的增加而：在地球表面其大小随纬度的增加而增大，通常情况下取增大，通常情况下取g9.8 m/s2，近似计算时，近似计算时也可以取也可以取g_.重力重力向下向下10 m/s2三、自由落体运动规律三、

3、自由落体运动规律1自由落体运动实质上是初速度自由落体运动实质上是初速度v0_，加速度，加速度ag的的_运动运动2运动规律运动规律(1)速度公式速度公式v_.(2)位移公式位移公式h_.(3)位移速度关系式位移速度关系式v2_.0匀加速直线匀加速直线gt2gh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质疑质疑亚里士多德认为重物体下落得亚里士多德认为重物体下落得_，轻物体下落得，轻物体下落得 _，伽利略对此论断表示了怀疑，伽利略对此论断表示了怀疑2归谬归谬伽利略从亚里士多德的论断出发，通过伽利略从亚里士多德的论断出发，通过_，最后否定了亚里士多德的论断最后否定了亚里士多德的论断

4、 3.猜想猜想伽利略提出伽利略提出“自由落体运动是一种最简单的变速运自由落体运动是一种最简单的变速运动动匀变速运动匀变速运动”的假说的假说快快慢慢逻辑推理逻辑推理4数学推理数学推理伽利略通过数学推理得出初速度为零的伽利略通过数学推理得出初速度为零的_应有应有xt2.5实验验证实验验证在当时的实验条件下测量极短的时间是困难的在当时的实验条件下测量极短的时间是困难的，伽利略采用了间接验证的方法：让小球从斜，伽利略采用了间接验证的方法：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移动的位移x和所用时间和所用时间t.匀变匀变速直线运动速直线运动甲乙甲

5、乙一、对自由落体运动的理解一、对自由落体运动的理解1物体做自由落体运动的条件：第一，初速度为物体做自由落体运动的条件：第一，初速度为零；第二，除受重力外不受其他力的作用零；第二，除受重力外不受其他力的作用2自由落体运动是一种理想化的运动模型自由自由落体运动是一种理想化的运动模型自由落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在实落体运动只有在没有空气的空间里才能发生，在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可忽略时，物体的下落才可当做自由落体运动来，可忽略时

6、，物体的下落才可当做自由落体运动来处理如空气中小铁球或小石块由静止释放后的运处理如空气中小铁球或小石块由静止释放后的运动，就可看做自由落体运动动，就可看做自由落体运动3自由落体运动的实质：初速度为零，加速度自由落体运动的实质：初速度为零，加速度ag的匀加速直线运动，它是我们前面所学的匀的匀加速直线运动，它是我们前面所学的匀变速直线运动的一个特例变速直线运动的一个特例4运动图象：自由落体运动的运动图象：自由落体运动的vt图象是一条图象是一条通过原点的斜向上的直线，它的斜率是通过原点的斜向上的直线，它的斜率是g，图线，图线与横轴包围的与横轴包围的“三角形的面积三角形的面积S”为物体下落的为物体下落

7、的高度高度h，如下图所示，如下图所示小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上，苹果先落地，下面叶同时从静止直接落到地上，苹果先落地，下面说法中正确的是说法中正确的是()A苹果和树叶做的都是自由落体运动苹果和树叶做的都是自由落体运动B苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动动不能看成自由落体运动D假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地落地解析：解析：空气

8、阻力对树叶影响较大，不能忽略；空气阻力对树叶影响较大，不能忽略；空气阻力对苹果影响较小，可以忽略，故选项空气阻力对苹果影响较小，可以忽略，故选项A、B错误，选项错误，选项C正确；当没有空气阻力时，苹果正确；当没有空气阻力时，苹果和树叶只受重力作用，它们将会同时落地，和树叶只受重力作用，它们将会同时落地，D正正确确答案：答案：CD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g10 m/s2，求小球：，求小球：(1)经过多长时间落到地面经过多长时间落到地面(2)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(3)下

9、落时间为总时间的一半时的位移下落时间为总时间的一半时的位移答案：答案：(1)10 s(2)5 m95 m(3)125 m二、理解自由落体运动的加速度二、理解自由落体运动的加速度1产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的力而产生的2大小：与地球上的位置及距地面的高度有关，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，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速，在赤道处重力加速度最小，在两极处重力加速度最大，但差别很小在地面上的同一地点，随度最大，但差别很小在地面上的同一

10、地点，随高度的增加，重力加速度减小，在一般的高度内高度的增加，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在一般的计算，可认为重力加速度的大小不变在一般的计算中，可以取中，可以取g9.8 m/s2或或g10 m/s23方向：竖直向下由于地球是一个球体，所以方向：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各处的重力加速度的方向是不同的. 4运动图象：自由落体运动的运动图象：自由落体运动的vt图象是一条过图象是一条过原点的倾斜直线，斜率是原点的倾斜直线，斜率是kg.k在数值上等于重力在数值上等于重力加速度的大小加速度的大小【特别提醒特别提醒】重力加速度的方向为竖直

11、重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定用重垂线来确定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，下列说法正确的是是()A同一地点轻重物体的同一地点轻重物体的g值一样大值一样大B北京地面的北京地面的g值比上海地面的值比上海地面的g值略大值略大Cg值在地面任何地方都一样值在地面任何地方都一样Dg值在赤道处大于在南北两极处值在赤道处大于在南北两极处解析：解析：同一地点不同物体下落的重力加速度同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等，值相等，g值随纬度的增加而增加，即赤道处值随纬度的增加而增加，即赤道处最小，

12、南北两极处最大最小，南北两极处最大答案：答案：AB三、伽利略的研究方法三、伽利略的研究方法1运用运用“归谬法归谬法”否定了亚里士多德关于重的否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断物体下落快、轻的物体下落慢的论断2提出自由落体运动是一种最简单的变速运动提出自由落体运动是一种最简单的变速运动匀变速运动的假说匀变速运动的假说请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程列哪个过程是伽利略的探究过程()A猜想猜想问题问题数学推理数学推理实验验证实验验证合理外推合理外推得得出结论出结论B问题问题猜想猜想实验验证实验验

13、证数学推理数学推理合理外推合理外推得得出结论出结论C问题问题猜想猜想数学推理数学推理实验验证实验验证合理外推合理外推得得出结论出结论D猜想猜想问题问题实验验证实验验证数学推理数学推理合理外推合理外推得得出结论出结论解析：解析：伽利略的研究方法是：伽利略的研究方法是：对现象的一对现象的一般观察，提出问题；般观察，提出问题；提出假设；提出假设；运用逻辑运用逻辑(包括数学包括数学)得出结论；得出结论；通过实验对推论进行通过实验对推论进行检验；检验；对假说进行修正和推广对假说进行修正和推广答案：答案：C做一做做一做日常工作中，有时需要人们反应灵敏，对于战士日常工作中，有时需要人们反应灵敏，对于战士、驾

14、驶员、运动员等更是如此从发现情况到采、驾驶员、运动员等更是如此从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫做反应时间这里介取相应行动所经过的时间叫做反应时间这里介绍一种测定反应时间的简单方法根据自由落体绍一种测定反应时间的简单方法根据自由落体运动的知识，可以算出你的反应时间运动的知识，可以算出你的反应时间解析：解析：物体在下落过程中，因是自由下落，只受物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为重力影响，加速度都为g，与质量无关，与质量无关，D选项错选项错误又由误又由vgt知，知，A选项错，选项错，B选项正确又由公选项正确又由公式式v22gh可知可知C选项正确故答案应选选项正确故答案应选

15、B、C.答案：答案：BC【跟踪发散跟踪发散】11：(2011徐汇区期末测试徐汇区期末测试)关于关于自由落体运动，以下说法正确的是自由落体运动，以下说法正确的是()A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B自由落体运动是初速度为零、加速度为自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直的竖直向下的匀加速直线运动向下的匀加速直线运动C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动自由落体运动D当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体从静止自由下落可视为自由落体运动物体从静止自由下

16、落可视为自由落体运动解析：解析：自由落体运动是物体只在重力作用下从自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加速度为速度为g的匀加速直线运动，如果空气阻力的作的匀加速直线运动，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落可以看做自由落体运动，所以看做自由落体运动，所以B、C、D正确，正确，A不正不正确确答案：答案：BCD解析：解析：如果将这如果将这5滴水的运动等效为一滴水滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动，并且将这一滴水运动的全过的自由落体运动，并且将这一滴水运动的全

17、过程分成时间相等的程分成时间相等的4段，设每段时间间隔为段，设每段时间间隔为T，则这一滴水在则这一滴水在0时刻，时刻，T s末、末、2T s末、末、3T s末、末、4T s末所处的位置，分别对应图示第末所处的位置，分别对应图示第5滴水、第滴水、第4滴水、第滴水、第3滴水、第滴水、第2滴水、第滴水、第1滴水所处的位滴水所处的位置，据此可作出解答置，据此可作出解答答案：答案：(1)3.2 m(2)0.2 s【反思总结反思总结】自由落体运动是初速度为零、加自由落体运动是初速度为零、加速度为速度为g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例，因此所有匀变速直线运动

18、的规律都适一个特例，因此所有匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动用于自由落体运动答案：答案：125 m答案：答案：9.782竖直上抛运动竖直上抛运动一、基本概念一、基本概念将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动二、基本特征二、基本特征只受重力作用且初速度竖直向上，如果以初速度方只受重力作用且初速度竖直向上，如果以初速度方向为正方向，则加速度向为正方向，则加速度ag.1(2011泉州七中高一期末泉州七中高一期末)对于自由落体运动，对于自由落体运动，下列说法中正确的是下列说

19、法中正确的是()A在在1 s内、内、2 s内、内、3 s内的位移之比是内的位移之比是1 3 5B在在1 s末、末、2 s末、末、3 s末的速度之比是末的速度之比是1 2 3C在第在第1 s内、第内、第2 s内、第内、第3 s内的平均速度之比内的平均速度之比是是1 4 9D在相邻两个在相邻两个1 s内的位移之差都是内的位移之差都是9.8 m答案：答案：BD2(2011江阴高一检测江阴高一检测)关于重力加速度的关于重力加速度的说法中正确的是说法中正确的是()A重力加速度表示自由下落的物体运动的重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢快慢B重力加速度表示自由下落物体运动速度重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的大小变化的大小C重力加速度表示自由下落物体运动速度重力加速度表示自由下落物体运动速度变化的快慢变化的快慢D轻物体和重物体的重力加速度不同轻物体和重物体的重力加速度不同解析：解析：重力加速度是表示自由下落物体运动重力加速度