内容正文:
第4节
自由落体运动
必修一
第二章
编号 知识点 教材出处 情境图 问题导入 演绎推理(具体/个别/分析) 归纳推理(抽象/一般/综合)
01 节问题引 入 必修一
P47 站在高层建筑物上,让 轻重不同的两个物体从同 一高度同时落下。你认为哪 个物体下落得快? 在日常观察中,不同 物体下落快慢是不同的。 大多数人对落体运动都 有这样的直觉经验:重的 物体比轻的物体下落快。 例如,从树上落下的苹果 就比飘下的树叶下落得 快。 物体下落的运动是司空 见惯的,但人类对它的认识 却经历了差不多两千年的时 间。最早研究这个问题的, 大概要算公元前四世纪古希 腊学者亚里士多德,他认为 物体下落的快慢跟它的轻重 有关,越重的物体下落得越 快。
02 节问题引 入 必修一
P47 苹果(树叶)落体 在秋高气爽的天气里, 我们会看到树叶和果实从 树上落下,果实会很快落 地,而树叶会飘飘洒洒后落 地。是不是重的物体比轻的 物体下落得快呢?
03 节问题引 入 必修一
P47 纸片(球)落体 同一张纸片,从空中释 放后,我们会看到纸片在空 中飘飘悠悠,很长时间才落 地,而把它揉成纸团后,会 很快落地.纸的质量未变, 为什么落地时间不同呢? 纸的质量未变,但纸 团比纸片下落快,说明纸 团受到空气阻力的影响 小。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。 在 17 世纪以前,人们对 落体现象的认识是不全面 的,不知道落体还受到空气 阻力的影响。正是看不到空 气对不同落体阻力的不同, 才会片面地认为“ 重的物体 比轻的物体落得快”。
结合实验及生活中的经验,讨论:什么因素影响物体 下落的快慢? 如果没有空气阻力,所有物体下落的快慢都一样。
吃透新教材·以图说理 必修一 第二章 第4节 自由落体运动
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04 自由落体 运动 必修一 P47 伽利略设计的“落体悖论”
设想:一块大石头的下落速度为 8,一块小石头的下落 速度为 4,当把两块石头捆在一起时,大石头会被小石 头拖着而变慢,整个物体的下落速度应该小于 8;但是, 把两块石头捆在一起后,整个物体比大石头要重,因 此整个物体下落的速度应该比 8 还要大。
这种相互矛盾的结论,说明了什么问题呢? 伽 利 略 在 1638 年出版的《关于两门 新科学的对话》 中根 据亚里士多德“重的 物体下落得快 ” 的论 断,推出相互矛盾的 结论,说明了“重的 物体下落得快 ”的看 法是错误的。伽利略 由此推断,重的物体 不会比轻的物体下落 得快。 亚里士多德的“越重 的物体下落得越快 ”这一 论断与人们的日常经验相 吻合。在之后的近两千年 时间里,该论断得到了人 们的普遍认同。直到公元 十六世纪,意大利的青年 学者伽利略对这一论断表 示了怀疑,并通过逻辑推 理,得出重物与轻物应该 下落得同样快的结论。
05 自由落体 运动 必修一 P47 伽利略的逻辑使人钦佩,但是人们又疑惑地问道: 为什么日常生活中常会见到,较重的物体下落得比较 快呢? 伽利略把原因归之于空气阻力对不同物体的 影响不同。他写道:“如果完全排除空气的阻力, 那么,所有物体将下落得同样快。”这时,落体运 动也就真正成为自由落体运动了。
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06 自由落体 运动 必修一P48 那么,轻重不同的物体下落的情况到底怎样? 下面我们一起来做个比较精细的实验,仔细研究一 下。 通过科学实验可以直接证明,在真空条件下,一 切物体下落的快慢相同。没有空气阻力的影响,轻重 不同的物体下落快慢是否相同?
07 自由落体 运动 教科版
必修一P49
图 2-5-4 月球上的落体实验 1971 年 阿 波 罗 15 号(Apollo 15)登 月,宇航员大卫 · 斯科 特将一根羽毛和一把 铁锤同时释放,观察它 们下落情况。你猜猜是 什么结果? 实验发现羽毛和一把铁锤同时竖直地落到月球表面。没有空气的月球上的落体实验,表明轻的物体和重的物体下落得同