第1章 7 对自由落体运动的研究-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步课件PPT(教科版)

第一章　运动的描述 7.对自由落体运动的研究 * * * 学 习 目 标 1.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． 2．知道自由落体运动概念，了解物体做自由落体运动的条件． 3．理解自由落体运动的加速度，知道它的大小和方向．(重点) 4．掌握自由落体运动规律，并能解决相关实际问题．(重点、难点) * 自 主 预 习 探 新 知 * * 越重 空气 * 一、自由落体运动 1．对下落物体的认识 (1)古希腊哲学家亚里士多德提出了物体 下落越快的观点． (2)通过实验说明造成“重快轻慢”的真正原因是： 对物体的阻碍作用． * 重力 匀加速直线 初速度 重力 静止 * 2．自由落体运动 (1)定义：物体只在 作用下由 开始下落的运动． (2)条件：①物体的 为零；②物体只受 作用． (3)性质：初速度为零的 运动． * 越快 下落快 * 二、伽利略对落体运动规律的探究 1．亚里士多德的观点：物体下落快慢是由它们的重量决定的，越重的物体下落得 ． 2．发现问题：伽利略通过“落体归谬”推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体 ”的说法． * 增大 正比 正比 v∝t 正比 * 3．提出假说：他认为自然界总是习惯于运用最简单和最容易的手段．由此，提出了假说：物体下落的过程是一个速度逐渐 的过程，速度与时间成 ，即 ，又从假设出发导出物体下落的距离与时间的平方成 ，即h∝t2. 4．间接验证：伽利略让铜球在近似光滑的斜槽上滚下进行实验，验证了运动距离与时间的平方成 ，从而间接证实了他的假说． * 数学分析 匀加速 零 重力 加速度 * 5．合理外推：将斜面倾角外推到90°，此时物体做自由落体运动，物体自由下落时的加速度用g表示，称为自由落体加速度或 ，并从假设得出，自由落体运动是初速度为 、加速度恒定的 直线运动． 6．伽利略研究自然规律的科学方法—— 、逻辑推理、实验方法． * 9.8m/s2 相同 重力加速度 g 竖直向下 增大 最小 * 三、自由落体加速度 1．自由落体加速度 (1)概念：在同一地点，物体做自由落体运动的加速度都 ，这个加速度叫自由落体加速度，也叫 ．用 表示． (2)方向： ． (3)大小：在地球上其大小随地理纬度的增加而 ，在赤道上 ，两极处最大，一般计算中常取g＝ 或g＝10 m/s2. * vt＝gt 零 匀加速 g * 2．自由落体运动规律 (1)性质 自由落体运动是初速度为 ，加速度为 的 直线运动． (2)基本公式 速度公式： . 位移公式：h＝eq \f(1,2)gt2. * × √ × * 1．思考判断 (1)只在重力作用下的下落运动就是自由落体运动． ( ) (2)物体越重，重力加速度越大，下落得越快． ( ) (3)理想斜面实验是通过“合理外推”得出自由落体运动的规律的，并没有直接验证自由落体运动的规律． ( ) * × × * (4)重力加速度的方向总是垂直地面向下． ( ) (5)物体在月球上做自由落体运动的重力加速度也是9.8 m/s2. ( ) * * 2．(多选)一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为(　　) A．铁钉比棉花团重 B．棉花团受到的空气阻力不能忽略 C．棉花团的加速度比重力加速度小 D．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大 * * BC　[铁钉下落快，原因是棉花团受到的空气阻力相对其重力不能忽略，导致加速度比铁钉的加速度小，与各自的重力无关，故B、C正确，A错误；两者的重力加速度与质量无关，同一地点物体的重力加速度相同，故D错误．] * 合 作 探 究 攻 重 难 * * * 自由落体运动 1．自由落体运动是一种理想化模型 这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动，只有当空气阻力远小于重力时，物体由静止开始的下落才可看成自由落体运动，如在空气中自由下落的石块可看成自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看成自由落体运动． * * 2．自由落体运动的实质 自由落体运动是初速度v0＝0，加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例． 3．运动图像：自由落体运动的v­t图像是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g. * * eq \x([跟进训练]) 1．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　) A．一张纸片在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动 B．一个钢球