内容正文:
5 自由落体运动
教科物理 必修 第一册
必备知识 自主探究
能力形成 合作探究
课时作业 知能提升
随堂巩固 提升练习
1
[学习目标] 1.了解伽利略对自由落体运动的研究方法。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。4.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题。
[情景导入] 生活实例:(1)航天员在月球上让一把锤子和一根羽毛同时下落,观察到它们同时落到月球表面如图甲所示。(2)我们地球上飘落的树叶如图乙所示。
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问题:(1)锤子和羽毛为什么下落得一样快?
(2)树叶在下落过程中受到哪些力的作用?
提示:(1)它们只受重力的作用,加速度相同,故下落得一样快。
(2)重力和空气阻力。
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知识点一 自由落体运动
1.亚里士多德观点:重的物体比轻的物体下落得快。
2.自由落体运动的定义:只在 作用下,物体由 开始下落的运动。
重力
静止
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3.自由落体运动的特点
(1)受力特点:只受 作用。
(2)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,只有在空气影响很小可以忽略的情况下,且下落高度不是很大,则可以近似地看作 运动。
重力
自由落体
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知识点二 伽利略对落体运动规律的探究
1.问题提出:推翻亚里士多德的观点,找出落体运动遵循的规律。
2.提出猜想:他认为自然界总是习惯于运用 和 的手段。由此,提出了假说:物体下落的过程是一个 随时间均匀 的过程,速度与时间成 ,即 ,基于此假设通过推理,得出自由落体运动应满足 的推论。
最简单
最容易
速度
增大
正比
v∝t
x∝t2
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3.实验验证:伽利略让小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。
4.合理外推:将斜面倾角外推到 ,此时小球做自由落体运动。
正比
90°
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匀加速直线运动
at
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知识点四 自由落体加速度
自由落体加速度
(1)概念:在同一地点,一切物体自由落体的加速度都 ,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。
相同
重力加速度
g
竖直向下
增大
最小
9.8m/s2
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1.判断下列说法的正误。
(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。( )
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