第4节 自由落体运动（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

主讲人：LWH 第4节 自由落体运动 第2章 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 早期观点及实验探究 01 自由落体运动 02 自由落体加速度 03 SZ-LWH 2 物体下落的运动是司空见惯的，例如雨滴下落、雪花纷飞、树叶飘落等，但人类对它的认识却经历了差不多两千年的时间。 那么轻重不同的物体哪个下落的更快呢？ SZ-LWH 情境导入 01 早期观点及实验探究 SZ-LWH 4 平常日常观察到的事实，如一块石头比一片树叶落得快些…二千多年前，古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关，重的物体下落得快。 他的这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年的时间里，大家都奉为经典，你能举例推翻这一结论吗？ SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 伽利略 v12＞8 v1=8 v2=4 4<v12<8 结论与假设 出现了矛盾！ 伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后通过实验证明重物与轻物下落得同样快。 重物被轻物拖累 重物轻物 绑一起 思考：伽利略是如何论证亚里士多德的观点是错误的？ SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 伽利略的探究方法 1、归谬：通过逻辑推理，否定了亚里士多德的论断 2、猜想：最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的 3、推理：利用数学推理得出初速度为零的匀变速直线运动应该有x∝ 4、实验：通过“理想斜面”实验验证结论 5、外推：当斜面倾角为900时，小球将自由下落，仍会做匀变速直线运动 验证：自由落体运动是匀变速直线运动 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 实验一：一张A4纸，一本物理书，从同一高度静止释放； 实验二：一个A4纸团，多张A4纸叠在一起，从同一高度静止释放； 实验三：一张A4纸，一本物理书，将A4纸放在书的封面上静止释放。 轻物和重物都有可能下落得快，也可能一样快，那么到底是什么因素造成了这种结果呢？如果没有这个因素的影响，轻重不同的物体谁会下落得更快呢？ 重的先落地 轻的先落地 同时落地 自制实验 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 实验条件控制 实验现象 1 未抽出空气 2 抽出大部分空气 3 抽出所有空气 羽毛下落的很慢 相同 速度接近 实验结论：将玻璃管里的空气抽出去后，没有了空气阻力的影响，轻的物体和重的物体下落得同样快。 在现实生活中人们之所以看到物体下落的快慢不同，是因为空气阻力的影响。如果没有空气阻力，所有物体下落的快慢都一样。 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 演示实验 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 　　通过上面的实验可以看出：物体下落的快慢与质量无关，下落得快慢不同是由空气阻力造成的。 G 铁球 f 铁球 G 羽毛 f 羽毛 对于铁球而言，所受的空气阻力与重力相比较小，可以忽略； 对于羽毛来说，所受的空气阻力与重力相当，不可以忽略。 SZ-LWH 一、早期观点及实验探究 1．伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看法在一高塔顶上同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为（ ） A．它们的质量不等　　　 B．它们的密度不等 C．它们的材料不同　　　 D．它们所受的空气阻力不等 答案解析： 只受重力从静止开始下落的运动称为自由落体运动，下落快慢相同.若受到空气阻力，则下落快慢不同 D 理解自由落体运动的定义，还要考虑生活实际 SZ-LWH 跟踪练习 2.在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球，下列说法中正确的是（ ） ①它们受到的空气的阻力不等　②它们的加速度相等　③它们落地的速度不等　④它们下落的时间相等 A．①③　　　　　　　　B．②④　 C．只有②　　　　　　　D．只有③ 答案解析： 此题目中都是铁球，因此空气阻力相对重力比较小，可以忽略，两球都做自由落体运动 B 忽略空气重力，那就是一样的 SZ-LWH 跟踪练习 02 自由落体运动 SZ-LWH 15 1.定义: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，自由落体运动。 (1) v0 = 0 ; (2) 只受重力作用. 2.特点: 这种运动只在真空中才能发生。在有空气的空间，若空气阻力相比重力较小，则可以忽略空气阻力，则物体的下落可以近似看作自由落体运动。 所以对于一张A4纸而言，所受的空气阻力不能忽略，则不能视为自由落体运动； 但对于一本物理书或一个纸团，所受的空气阻力可以忽略，则可以视为自由落体运动。 SZ-LWH 二、自由落体运动 思考：自由落体运动是一种初速度为零的加速直线运动， 那么，它的加速度在下落过程中是否变化呢？