1.2.5&1.2.6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）4省专用

1.2.5　自由落体运动 1.2.6　伽利略对自由落体运动的研究 学习目标 核心提炼 1.知道物体做自由落体运动的条件。 1种运动——自由落体运动 1个加速度——重力加速度g 3个基本公式—— 2.通过实验认识自由落体运动加速度的特点，建立重力加速度的概念。知道重力加速度的大小、方向。 3.通过实验认识自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题。 4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想。 一、自由落体运动 1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.特点 (1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动。 (2)受力特点：只受重力作用。 (3)物体下落可看作自由落体运动的条件：在实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，可以忽略时，物体的下落才可当作自由落体运动来处理。 思维拓展 如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。 (1)只受重力作用时，物体下落快慢有什么规律。 (2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？ 答案　(1)物体下落快慢相同　(2)空气的阻力作用可以忽略 二、自由落体加速度 1.定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同。这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。 2.方向：竖直向下。 3.大小 (1)在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都相同。 (2)在地球上不同的地点，g的大小一般是B(A.相同　B.不同)的，g值随纬度的增大而逐渐增大。 (3)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2。 思维拓展 自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗？同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗？ 答案　自由下落加速度的大小与物体的质量无关系。同一物体在月球和地球上自由落体的加速度也不相同。 三、自由落体运动规律 速度公式v＝gt 位移公式h＝gt2 速度位移公式v2＝2gh 思维拓展 我们已经知道，自由落体运动是一种初速度为0，只受重力作用的运动。那么前面所学的匀变速直线运动的规律，还有哪些适用于自由落体运动。请举出一些！ 答案　平均速度公式，初速度为零的匀变速直线运动的比例式等均可用。 四、伽利略对自由落体运动的研究 1.亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重力决定的。 2.伽利略的研究 (1)归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断。 (2)猜想：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。 (3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为零的匀变速直线运动应有x∝t2。 (4)实验结果。 ①小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动。 ②只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的。 ③增大斜面的倾角，小球的加速度随斜面倾角的增大而增大 。 (5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做匀变速直线运动。 思维拓展 以上图画中可以推翻亚里士多德的什么观点？ 答案　亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重力决定的。 　自由落体运动的理解 [要点归纳]　 1.自由落体运动是一种理想模型。当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时，物体的运动才可以视为自由落体运动。如空气中石块的下落可以看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动。 2.物体做自由落体运动的条件 (1)初速度为零；(2)只受重力。[来源:学_科_网] 3.运动特点： 初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。是匀变速直线运动的特例。 运动图象：自由落体运动的v－t图象是一条过原点的倾斜直线，斜率是k＝g。 特别提醒　物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同 [精典示例] [例1] (2017·广东清远月考)关于自由落体运动，下列说法中正确的是 (　　) A.质量大的物体自由下落时的加速度大 B.从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动 C.雨滴下落的过程是自由落体运动 D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动 思路探究　自由落体运动是一种理想化模型，实际问题中当阻力相对于重力可以忽略时，才可以把物体由静止下落的运动看成自由落体运动。 解析　所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，A错误；从水平飞行的飞机上释放的物体，具有水平初速度，不是自由落体运动，B错误；雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，C错误；从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计