内容正文:
第2章 匀变速直线运动
第5节 自由落体运动
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学习目标:1.[物理观念](1)知道自由落体运动的条件、特点、性质.(2)知道自由落体运动是匀变速直线运动,知道重力加速度.(3)掌握自由落体运动规律并能解决实际问题. 2.[科学思维]理解自由落体运动是理想化模型,能把相关的比例式应用到实际问题中. 3.[科学探究]知道近代实验科学产生的影响,体会探究过程. 4.[科学态度与责任]在实验中,养成实事求是的科学态度,且有与他人合作的意愿;知道实验器材的改进能促进人类的认知发展.
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自
主
预
习
探
新
知
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阅读本节教材,回答第56页“物理聊吧”的问题,并梳理必要知识点.
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教材P56“物理聊吧”问题提示:
第一阶段:刚开始下落一段时间内,阻力很小可近似看成自由落体运动.
第二阶段:随着速度变大,阻力变大,不能再看成自由落体运动.
第三阶段:刚打开伞不久,是减速直线运动,近似为匀减速直线运动.
第四阶段:阻力约等于重力,近似为匀速直线运动.
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下落
下落
变小
几乎一样
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一、自由落体运动的特点
1.实验探究——牛顿管实验
(1)当玻璃管内有空气时,纸片比硬币____慢得多.
(2)抽去玻璃管内部分空气,还是纸片比硬币____得慢,但落地时间相差____.
(3)继续抽取玻璃管内的空气,使其接近真空,纸片与硬币下落的快慢________.
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重力
静止
初速度
重力
匀加速直线
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2.自由落体运动
定义
物体只在____作用下从____开始下落的运动
条件
(1)______为零;(2)只受____作用
性质
自由落体运动是初速度为零的__________运动
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说明:“自由”指无初速度,除重力外不受其他力的作用.
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地球
重力加速度
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二、自由落体运动的加速度
1.自由落体加速度
(1)定义:物体自由下落时的加速度来自____和物体之间的万有引力,也称为__________,用字母g表示.
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增大
越小
9.8 m/s2
10 m/s2
竖直向下
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(2)大小
①在地球上同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同.
②随着纬度升高,重力加速度____,而同一地区高度越大,重力加速度____,但变化都不大.
③一般的计算中,g通常取_________,在估算时,g还可以取______.
(3)方向:地球上重力加速度的方向总是________.
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gt
2gh
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2.自由落体运动的公式
(1)自由落体的特点:v0=0,a=g.
(2)速度公式:v=____.
(3)位移公式:h=________.
(4)速度—位移关系式:v2=______.
eq \f(1,2)gt2
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注意:重力加速度的方向与当地重力方向相同,是竖直向下,不能说成垂直向下,也不能说指向地心.
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下落得快
下落得慢
匀变速直线运动
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三、自由落体运动规律探索回眸
1.伽利略的贡献
(1)从逻辑推理上否定了亚里士多德关于重物体________、轻物体________的论断.
(2)提出了“自由落体运动是一种最简单的变速运动——______________”的猜想.
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s∝t2
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(3)在当时的实验条件下测量短时间是有困难的,伽利略采用了间接验证的方法:运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动应有_____.
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s∝t2
s∝t2
加速度
匀变
速直线
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2.斜面实验
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数学推理
实验研究
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3.伽利略研究自然规律的科学方法——________和________相结合.
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研究中所体现的批判精神是创新必需的.
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×
√
√
×
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1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)从静止开始下落的运动都可看成自由落体运动.
( )
(2)钢球在空中由静止开始自由下落可看成自由落体运动.
( )
(3)自由落体运动是匀加速直线运动.
( )
(4)在同一地点,质量不同的物体,重力加速度不相同.
( )
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2.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动
D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
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D [自由落体运动的特点是初速度为零,仅受重力;不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动,A、B错误;被运动员推出去的铅球具有水平初速度,不满足自由落体运动的条件,C错误;自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,D正确.]
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3.甲、乙两物体从同一地点同一高度处同时自由下落,甲所受的重力是乙的3倍,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先着地