2.5-6 自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究（课件+练习）-2019-2020学年高一物理必修一【创新教程】微点特训（人教版）

第5节　自由落体运动 第6节　伽利略对自由落体运动的研究 一阵秋风吹过，熟透的苹果从树上纷纷落下，仔细观察，苹果下落得是越来越快．那么，你如何能够求出苹果落地时的速度以及落地时间？苹果在空中下落一定时间，下落的高度又是多少呢？ 提示：苹果在下落时受到的空气阻力与其重力相比可以忽略，因此苹果的下落可以看作是自由落体运动，做自由落体运动的物体只受到重力作用，是一种匀变速运动．要求出自由落体运动的时间和速度，就必须了解自由落体运动的规律． 1．知道物体做自由落体运动的条件．(重点) 2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8 m/s2.(重点) 3．掌握自由落体运动的特点和规律．(重点；难点) 4．了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思. 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)运动特点：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． 易错点津　自由落体运动是初速度为零，只受重力作用下的运动．注意：并不是所有的竖直向下的运动都是自由落体运动． 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：在地球上不同的地方，g的大小是　不同的 ，一般计算中g取　9.8_m/s2 . 易错点津　①高中阶段，通常计算时，若题中无说明，g应取9.8 m/s2. ②重力加速度的方向是竖直向下的，但并不一定指向地球球心． 三、自由落体运动规律 1．自由落体运动实质上是初速度v0＝　0 ，加速度a＝　g的　匀加速直线 运动． 2．基本公式 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　它们的重量 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 的假说． (3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速直线运动应有　x∝t2 . (4)实验验证：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：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用时间t. 结果表明：小球沿斜面滚下的运动的确是　匀加速直线 运动，只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是　相同 的．增大斜面的倾角，小球的加速度随斜面倾角的增大而　变大 ． (5)合理外推：伽利略将斜面倾角外推到　90° 时的情况，小球的运动就成为自由下落，伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动． 3．伽利略的科学方法 伽利略科学思想方法的核心是把　实验 和　逻辑推理 (包括数学推演)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学方法． 易错点津　从伽利略对自由落体运动的研究中我们要学习科学家的探究精神，不盲目相信前人，不为表面现象所蒙蔽．学习本节之后不要还错误地认为重的物体比轻的物体下落的快. [要点一]　自由落体运动 1．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)条件：受力条件——只受重力作用；运动条件——初速度v0＝0. (3)生活中的自由落体运动：当物体所受的空气阻力相对于它所受的重力可以忽略不计时，即空气阻力对物体的运动产生的影响很小时，就可以把该物体从静止开始下落的运动视为自由落体运动．自由落体运动是一种理想化的物理模型． 2．自由落体运动的实验探究 (1)实验原理：让重物拖着纸带竖直下落，摩擦阻力和空气阻力比重物所受的重力小得多，可以近似认为重物仅在重力作用下运动，打点计时器打出的纸带记录重物的下落过程．通过对纸带分析研究，即可探究出自由落体运动的性质和规律． (2)实验步骤 ①如图所示，把打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路． ②让纸带穿过打点计时器的限位孔，下端用铁夹连到重物上． ③用手捏住纸带上端将纸带提起，使纸带处于竖直状态，并使重物靠近打点计时器． ④接通电源，待打点稳定后释放纸带，让重物和纸带自由下落，打点计时器就在纸带上打下一系列的点． ⑤打完点后立即关闭电源． ⑥多打几条纸带，选取一条点迹清晰的纸带分析． (3)数据处理 ①用毫米刻度尺测量出纸带上的点间的距离． ②由vn＝求出各点的瞬时速度，作v­t图象，图象是一条过原点的直线，斜率表示加速度． ③由Δx＝aT2计算加速度，判断运动性质． (4)注意事项 ①为尽量减少空气阻力的影响，重物应选密度大的，如铁锤等． ②打点计时