高中物理第一章运动的描述17对自由落体运动的研究省公开课一等奖新课获奖课件

第一章第7节了解教材新知把握热点考向知识点一知识点二考向一考向二

考向三应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练1/442/443/441．自由落体运动是一个特殊匀变速

直线运动，是物体只在重力作用下，

由静止开始下落运动。2．重力加速度g方向竖直向下，普通

情况下g取9.8m/s2，估算时g可取10

m/s2。4/445/446/44自由落体运动探究[自学教材]1．自由落体运动

(1)定义：只在重力作用下，物体由

开始下落运动。

(2)特点：①初速度为零：v0＝0。②只受

作用。静止重力7/44

2．伽利略对落体运动规律探究

(1)亚里士多德观点：物体越重下落得

。

(2)伽利略探究过程：①发觉问题：伽利略依据亚里士多德观点得出了相互矛盾结论，说明亚里士多德观点是错误。②提出假说：物体下落过程是一个速度逐步增大过程，与其时间成正比，下落距离与时间平方成正比。越快8/44(3)间接验证——著名斜槽试验：伽利略让一个小球从阻力很小斜槽滚下，得出了运动距离与时间平方成正比结论。

(4)合理外推并得出结论：在斜面试验基础上，增大斜面倾角直到90°，小球运动仍将满足距离与时间平方成正比关系。从而得出“自由落体运动是初速度为零，加速度恒定匀加速直线运动”结论。9/44[重点诠释]1．自由落体运动了解

(1)自由落体运动是一个理想化运动模型。它忽略了空气阻力对下落物体影响，严格来讲只有在真空中才能发生自由落体运动。在有空气空间里，假如物体所受空气阻力远小于物体重力，空气阻力能够忽略不计时，物体自由下落运动能够近似地看做自由落体运动。

(2)自由落体运动要具备两个条件：第一，初速度为零；第二，除重力之外不受其它力作用。10/442．对伽利略科学研究方法认识

(1)伽利略研究自然规律科学方法：把试验和逻辑推理(包含数学推演)友好地结合起来。他给出了科学研究过程基本要素：对现象普通观察→提出假设→利用逻辑得出推论→经过试验对推论进行检验→对假说进行修正和推广11/44(2)伽利略对自由落体运动研究，开创了研究自然规律科学方法——抽象思维、数学推导和科学试验相结合，这种方法到现在依然是物理学乃至整个自然科学最基本研究方法，它不但标志着物理学真正开端，也有力地推进了人类科学认识发展，近代科学研究大门从此打开。12/441．在学习物理知识同时，还应该十分注意学习物理学研究问题思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更主要。伟大物理学家伽利略研究方法对于以后科学研究含有重大启蒙作用，至今依然含有主要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律过程，判定以下哪个过程是伽利略探究过程(

)13/44A．猜测—问题—数学推理—试验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜测—试验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜测—数学推理—试验验证—合理外推—得出结论D．猜测—问题—试验验证—数学推理—合理外推—得出结论14/44解析：伽利略探究物体下落规律过程是：先对亚里士多德对落体运动观察得出结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾结论；猜测——下落运动是最简单运动，速度与时间成正比；数学推理——假如v∝t，则有h∝t2；试验验证——设计出斜面试验并进行研究，得出光滑斜面上滑下物体规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下物体规律h∝t2推广到落体运动。从探究过程看，答案应是C。答案：C15/44自由落体运动规律16/44[自学教材]1．运动性质初速度为零

直线运动。

2．加速度(重力加速度)用g表示，g＝9.8m/s2，方向：

。

3．运动规律自由落体运动是匀变速直线运动在v0＝0、a＝g时一个特例。

(1)速度公式：v＝

。

(2)位移公式：h＝

。匀加速竖直向下gtgt217/44[重点诠释]1．对自由落体加速度g了解

(1)自由落体加速度也叫重力加速度，不一样物体在同一个地方做自由落体运动时，重力加速度都相同。地球上不一样位置重力加速度普通是不一样。

(2)重力加速度随地理位置改变而改变，它随纬度增大而增大，随高度增加而减小。但普通计算中，我们认为重力加速度g是不变，取9.8m/s2，粗略计算时也可取为10m/s2。18/44(3)重力加速度g方向总是竖直向下。

(4)重力加速度g和初中学重力G＝mg中g其实是同一个物理量。重力加速度g单位是m/s2，而初中学习g单位是N/kg。它们是相同，只是表现形式不一样。19/442．对自由落体运动规律认识(1)匀变速直线运动规律与自由落体运动规律对比：20/4421/442．关于自由落体运动，以下说法中不正确是(

)A．它是竖直向下、v0＝0、a＝g匀加速直线运动B．在开始连续三个1s内经过位移之比是1∶3∶5C．在开始连续三个1s末速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起至下落4.9m、9.8m、14.7m所经历时间之比为1∶2∶3答案：D22/4423/44对自由落体运动认识

[例1]

关于自由落体运动，以下说法正确是(

)A．物体竖直向下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g竖直向下匀加速直线运动

C．物体只在重力作用下从静止开始下落运动叫自由落体运动

D．当空气阻力作用比较小、能够忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动24/44[思绪点拨]

物体做自由落体运动条件有两个：只受重力作用，初速度v0＝0。25/44[解析]

物体向下运动能够是加速、减速，也能够是匀速，所以选项A错误；自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落运动，自由落体运动是一个初速度为零、加速度为g匀加速直线运动，故选项B、C正确；假如空气阻力作用比较小，能够忽略不计，物体下落也能够看做自由落体运动，选项D正确。

[答案]

BCD26/44[借题发挥]解答这类问题时，应充分了解自由落体运动定义、特征、性质和重力加速度特点，紧紧抓住概念本质，排除日常生活经验干扰。27/441．以下关于自由落体运动说法中正确是(

)A．竖直下落运动就是自由落体运动B．从竖直上升气球上掉下物体运动是自由落

体运动C．高空雨滴下落运动是自由落体运动D．屋檐滴下水滴下落可视为自由落体运动28/44解析：物体做自由落体运动条件是只受重力，初速度为零，故A错误。上升气球上掉下物体离开气球时含有向上初速度，不是自由落体运动，故B错误。雨滴下落过程中所受空气阻力与速度大小成正比，从高空下落雨滴速度增大，阻力也增大，最终与重力几乎相等，而屋檐滴下水滴因为运动时间短，速度较小，所受空气阻力可忽略不计，故C错误，D正确。答案：D29/44自由落体运动规律应用[例2]离地500m空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求：(1)小球经过多长时间落到地面；(2)落下二分之一位移时间；(3)小球落地前最终1s内位移。30/44[审题指导]

解答本题时应注意以下两点：(1)小球运动规律。(2)最终1s内位移表示方法。31/4432/4433/44[借题发挥]物体在某段时间内位移可用物体运动总位移与这段时间之前物体运动位移之差求解。34/44试求上例中物体在下落全过程中，前二分之一时间内位移与后二分之一时间内位移大小。答案：125m

375m35/44自由落体运动规律灵活应用

[例3]每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m窗户上下沿，如图1－7－1所表示。(取g＝10m/s2)试求：

(1)滴水时间间隔是多少？

(2)此屋檐离地面多高？图1－7－136/44[审题指导]解答本题时应注意以下两点：(1)第1滴水下落总时间与时间间隔关系。(2)相邻各滴水之间位移关系。37/4438/4439/4440/44[答案]

(1)0.2s

(2)3.2m41/44[借题发挥]在处理这个问题过程中我们用到了等效思想，即将这5滴水运动等效为一滴水自由落体运动，而且将这一滴水运动全过程分成时间相等4段，设时间间隔为T，则这一滴水在0时刻、T末、2T末、3T末、4T末所处位置分别对应图中第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处位置，据此可作出解答。42/442.一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计表层