《高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動的研究 56 自由落體運(yùn)動、 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究課件 新人教版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動的研究 56 自由落體運(yùn)動、 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究課件 新人教版必修1（63頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修1 勻變速直線運(yùn)動的研究勻變速直線運(yùn)動的研究第二章第二章 5自由落體運(yùn)動自由落體運(yùn)動6伽利略對自由落體運(yùn)動的研究伽利略對自由落體運(yùn)動的研究第二章第二章 課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破4考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)5易錯案例剖析易錯案例剖析6課課 時時 作作 業(yè)業(yè)7學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道物體做自由落體運(yùn)動的條件知道物體做自由落體運(yùn)動的條件知道自由落體加速度的大小和方向知道自由落體加速度的大小和方向 掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)

2、律，并能解決相關(guān)實(shí)際問題掌握自由落體運(yùn)動的規(guī)律，并能解決相關(guān)實(shí)際問題學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動的科學(xué)思維方法和巧學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動的科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思課堂情景切入課堂情景切入 請一位同學(xué)與你合作，讓他用兩個手指捏住長尺上端，你的拇指與食指彎曲成環(huán)狀放在尺下端的零刻度周圍(手的任何部位都不要碰到尺，見下圖)。當(dāng)他一松手、尺子開始下落時，你立刻把尺握住。記下握住尺的位置，讀出尺下落的高度，就能算出你的反應(yīng)時間，你想知道這樣做的道理嗎？知識自主梳理知識自主梳理 1定義：物體只在_作用下從_開始下落的運(yùn)動。 2特點(diǎn) (1)運(yùn)動特點(diǎn)：初速度等于_的勻加速直線運(yùn)動。 (2)受

3、力特點(diǎn)：只受_作用。自由落體運(yùn)動自由落體運(yùn)動重力重力靜止靜止零零重力重力 1定義：在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都_，這個加速度叫自由落體加速度，也叫_，通常用g表示。 2方向：_。 3大?。涸诘厍蛏喜煌牡胤?，g的大小一般是_，一般計(jì)算中g(shù)取_或10m/s2。自由落體加速度自由落體加速度相同相同重力加速度重力加速度豎直向下豎直向下不同的不同的9.8自由落體運(yùn)動規(guī)律自由落體運(yùn)動規(guī)律0g勻加速直線勻加速直線gt2gh 1亞里士多德的觀點(diǎn)：物體下落的快慢是由它們的_決定的。 2伽利略的研究： (1)歸謬：伽利略從_的論斷出發(fā)，通過邏輯推理，否定了_的論斷。 (2)猜想：伽利略猜想自由落體運(yùn)動

4、是一種最簡單的變速運(yùn)動，它的速度應(yīng)該是_的。 (3)數(shù)學(xué)推理：伽利略通過數(shù)學(xué)推理得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動應(yīng)有_。伽利略對自由落體運(yùn)動的研究伽利略對自由落體運(yùn)動的研究重量重量亞里士多德亞里士多德亞里士多德亞里士多德均勻變化均勻變化xt2 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果： 小球沿斜面滾下的運(yùn)動是_運(yùn)動。 只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是_的。 增大斜面的傾角，小球的加速度隨斜面傾角的增大而_。 (5)合理外推：伽利略認(rèn)為當(dāng)斜面傾角為_時，小球?qū)⒆杂上侣?，仍會做_運(yùn)動。勻加速直線勻加速直線相同相同增大增大90勻變速直線勻變速直線重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破 一、對自由落體運(yùn)動的理解 1物體做自由落體運(yùn)動的條件

5、 (1)運(yùn)動條件：初速度為零； (2)受力條件：除重力之外不受其他力的作用。 2自由落體運(yùn)動是一種理想化模型 (1)這種模型忽略了次要因素空氣阻力，突出了主要因素重力。(在地球上，物體下落時由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運(yùn)動。) (2)當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時，物體由靜止開始的下落可看作自由落體運(yùn)動。如在空氣中自由下落的石塊可看作自由落體運(yùn)動，空氣中羽毛的下落不能看作自由落體運(yùn)動。 3自由落體運(yùn)動的實(shí)質(zhì) 自由落體運(yùn)動是初速度v00，加速度ag的勻加速直線運(yùn)動，它只是勻變速直線運(yùn)動的特例。 4自由落體運(yùn)動的規(guī)律 (1)自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動在v00、ag時的一個特例。所以勻變速直線運(yùn)動

6、的基本公式以及推論都適用于自由落體運(yùn)動。 特別提醒： 物體在其他星球上也可以做自由落體運(yùn)動，但下落的加速度與在地球表面下落的加速度不同。 解析：下落高度h1000m，由v22gh得v140m/s，B項(xiàng)正確。 二、自由落體加速度 1產(chǎn)生原因 由于地球上的物體受到地球的吸引力而產(chǎn)生的。 2大小 與所處地球上的位置及距地面的高度有關(guān)。 (1)在地球表面會隨緯度的增加而增大，在赤道處最小，在兩極最大，但差別很小。 (2)在地面上的同一地點(diǎn)，隨高度的增加而減小，但在一定的高度范圍內(nèi)，可認(rèn)為重力加速度的大小不變。通常情況下取g9.8m/s2或g10m/s2。 3自由落體加速度的方向 (1)方向豎直向下，不

7、是垂直向下，也不是指向地球球心。 (2)由于地球是球體，各處重力加速度的方向并不相同。 三、重力加速度的三種測量方法 1打點(diǎn)計(jì)時器法 (1)按如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)裝置，讓重錘做自由落體運(yùn)動，與重錘相連的紙帶上便會被打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列點(diǎn)跡。 (2)對紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離h進(jìn)行測量，利用hnhn1gT2，求出重力加速度的大小。 3由于不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證自由落體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，伽利略采用了間接驗(yàn)證的方法： (1)運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動符合xt2。 (2)運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動符合xt2，是勻變速直線運(yùn)動。 (3)伽利略將上述結(jié)果合理外推到將斜面傾角增大到

8、90的情況，成為自由落體。 (4)從而得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。 A其中的丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 B其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 C運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 D運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可“放大”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 答案：AC 解析：伽利略研究自由落體運(yùn)動時，由于當(dāng)時的條件所限，不能直接對自由落體運(yùn)動進(jìn)行研究，而是采取通過斜面實(shí)驗(yàn)，來“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，然后外推的方法得到的，選項(xiàng)BD錯誤，選項(xiàng)AC正確。考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)考點(diǎn)題型設(shè)計(jì)對自由落體概念的理解對自由落體概念的理解 解析：

9、自由落體運(yùn)動是指物體只在重力作用下從靜止開始的下落運(yùn)動。而選項(xiàng)A中沒有說明是什么樣的受力物體，因而不能確定所受空氣阻力能否忽略，也不能確定它是否只受重力，A錯誤；B選項(xiàng)也不正確，例如設(shè)想有一大捆棉花和一個小鋼球，這一大捆棉花的重量大于小鋼球的重量，在高處將它們同時釋放，誰下落得快呢？顯然是小鋼球下落得快，B錯誤；自由落體加速度的方向是豎直向下的，C正確；自由落體運(yùn)動的速度與時間成正比，比例常數(shù)為重力加速度g；但初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度都與時間成正比，D錯誤。 答案：C 點(diǎn)評：要準(zhǔn)確把握自由落體運(yùn)動的概念、條件和性質(zhì)。 答案：D 解析：因?yàn)樵虑蛏蠜]有空氣，所以鐵錘和羽毛的運(yùn)動情況完全相同

10、都做自由落體運(yùn)動，但重力加速度小于9.8m/s2，故只有選項(xiàng)D正確。自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 解析：如果將這5滴水的運(yùn)動等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運(yùn)動的全過程分成時間相等的4段，設(shè)時間間隔為T，則這一滴水在0時刻，Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所處的位置，分別對應(yīng)圖示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所處的位置，據(jù)此可作出解答。 解析：根據(jù)題意，小球先從空中自由下落，與水平地面相碰后再彈到空中某一高度，由速度時間圖象可知小球下落的最大速度為5m/s，小球第一次反彈初速度的大小為3m/s；由v22gh可以計(jì)算出，h0.45m，綜上所述，A、C正

11、確，B、D錯誤。實(shí)驗(yàn)：測量自由落體加速度實(shí)驗(yàn)：測量自由落體加速度 (1)實(shí)驗(yàn)時下面的步驟先后順序是_。 A釋放紙帶B打開打點(diǎn)計(jì)時器 (2)打出的紙帶如下圖所示，可以判斷實(shí)驗(yàn)時重物連接在紙帶的_端。(選填“左”或“右”)。 (3)已知紙帶上記錄的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時器在打C點(diǎn)時物體的瞬時速度大小為_m/s，所測得的重力加速度大小為_m/s2。 (4)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因_。 答案：(1)BA(2)左(3)1.17m/s9.75m/s2 (4)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器的摩擦；空氣阻力 (1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_。 A電路

12、中的電源只能選用交流電源 B實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方 C用直尺測量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度 D手動敲擊M的同時按下秒表開始計(jì)時 (2)實(shí)驗(yàn)測得小球下落的高度H1.980m,10個小球下落的總時間T6.5s?？汕蟪鲋亓铀俣萭_m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (3)在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個辦法。 答案：(1)BD(2)9.4 (3)增加小球下落的高度；多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。(其他答案只要合理即可)開放開放探究探究 (1)他們依據(jù)_規(guī)律，估算洞的深度。 (2)他們估算洞的深度的方法是(寫出主要方程式、計(jì)算過程)：_。 (3)請你對該方法

13、進(jìn)行評估： 該方法的優(yōu)點(diǎn)：_； 該方法的不足：_。 該方法的不足： 測量方法粗略，誤差較大； 石塊下落的初速度不為零，不是真正的自由落體運(yùn)動； 石塊下落有空氣阻力，會造成一定的誤差； 未考慮聲音傳播需要的時間。 答案：見解析 (1)這個實(shí)驗(yàn)可以測出哪個同學(xué)的反應(yīng)時間？計(jì)算該同學(xué)的反應(yīng)時間。 (2)若甲同學(xué)用此實(shí)驗(yàn)左手放，右手捏，是否可測出自己的反應(yīng)時間？易錯案例剖析易錯案例剖析 易錯點(diǎn)：對兩物體下落的運(yùn)動關(guān)系不清導(dǎo)致錯解 易錯分析：本題易錯選項(xiàng)及錯誤原因具體分析如下：易錯選項(xiàng)易錯選項(xiàng)錯誤原因錯誤原因A項(xiàng)項(xiàng)誤認(rèn)為兩球均做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)相誤認(rèn)為兩球均做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)相同，兩球的距離始終不變。應(yīng)根據(jù)自由落體同，兩球的距離始終不變。應(yīng)根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移公式，尋找兩球的距離與時間的運(yùn)動的位移公式，尋找兩球的距離與時間的關(guān)系，然后進(jìn)行判斷。關(guān)系，然后進(jìn)行判斷。D項(xiàng)項(xiàng)只考慮到先下落的小球速度大于后下落的小只考慮到先下落的小球速度大于后下落的小球的速度，誤認(rèn)為兩球的速度差越來越大。球的速度，誤認(rèn)為兩球的速度差越來越大。應(yīng)從自由落體運(yùn)動的速度公式入手，找出速應(yīng)從自由落體運(yùn)動的速度公式入手，找出速度差與時間的關(guān)系，最后做出判斷。度差與時間的關(guān)系，最后做出判斷。課課 時時 作作 業(yè)業(yè)