學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)案6自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究[目標(biāo)定位］1.知道物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件,知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).2.會(huì)探究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和測(cè)定自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度.3。知道自由落體運(yùn)動(dòng)加速度的大小、方向,并能理解影響重力加速度的因素。4.運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)解決有關(guān)問(wèn)題．一、自由落體運(yùn)動(dòng)［問(wèn)題設(shè)計(jì)］1．在空氣中，將一張紙片和一石塊從同一高度同時(shí)釋放，哪個(gè)下落得快？若把這張紙片團(tuán)緊成一團(tuán)，再與石塊從同一高度釋放，情況會(huì)怎樣？2．牛頓管實(shí)驗(yàn)：玻璃管中有羽毛、小軟木片、小鐵片……玻璃管中抽成了真空，將物體聚于一端,再將玻璃管倒立，讓所有物體同時(shí)下落．看到什么現(xiàn)象?說(shuō)明什么問(wèn)題？[要點(diǎn)提煉］1．定義：自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)．2．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件：（1)只受重力;(2)初速度v0＝0。在實(shí)際中,物體下落時(shí)由于受空氣阻力的作用，并不做自由落體運(yùn)動(dòng),只有當(dāng)空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí),物體由靜止開(kāi)始的下落才可看做自由落體運(yùn)動(dòng)．3．自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì):自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它只是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例．二、自由落體加速度[問(wèn)題設(shè)計(jì)］利用如圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定重力加速度．用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài),并使重物停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處．先接通電源,再松開(kāi)紙帶讓重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)．圖1如何根據(jù)打上點(diǎn)的紙帶(如圖乙)求出重物的重力加速度？[要點(diǎn)提煉]1．自由落體加速度（1)重力加速度又叫自由落體加速度，通常用g來(lái)表示。（2）重力加速度的方向：總是豎直向下的（3）重力加速度的大?。涸谕坏攸c(diǎn)，一切物體的重力加速度都相同．在不同地理位置處的重力加速度一般不同，赤道上物體的重力加速度最?。荒希ū?極處重力加速度最大；物體所處地理位置的緯度越大，重力加速度越大．一般的計(jì)算中，可以取g＝9。8m/s2或g＝10m/s2.2．測(cè)量自由落體加速度的方法（1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2）利用頻閃照相頻閃照相可以每隔相等的時(shí)間拍攝一次．利用頻閃照相可追蹤記錄做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻的位置（如圖2為一小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片）．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δh＝gT2可求自由落體加速度．圖2三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律［問(wèn)題設(shè)計(jì)]1．試寫(xiě)出物體自開(kāi)始下落經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的速度v和下落高度h的表達(dá)式．2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)是否適用？［要點(diǎn)提煉]1．自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律（1）速度公式：v＝gt。（2)位移公式：h＝eq\f（1,2）gt2.(3)速度位移公式：v2＝2gh.2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的其他規(guī)律，如平均速度公式、位移差公式、初速度為零的比例式同樣適用于自由落體運(yùn)動(dòng)．注意若分析自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一段，則該過(guò)程是初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的速度公式和位移公式分別為v＝v0＋gt、h＝v0t＋eq\f(1，2)gt2.四、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究［問(wèn)題設(shè)計(jì)]伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了什么科學(xué)方法？[要點(diǎn)提煉］1．亞里士多德的觀點(diǎn)：物體下落的快慢是由它們的重量決定的．2．伽利略的研究（1)歸謬：伽利略從亞里士多德的論斷出發(fā)，通過(guò)邏輯推理，否定了他的論斷．（2)猜想：自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，它的速度應(yīng)該是均勻變化的．（3）數(shù)學(xué)推理:伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推理得出對(duì)于初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)有x∝t2。(4）伽利略采用了間接驗(yàn)證的方法，讓小球從斜面上的不同位置滾下,測(cè)出小球從不同起點(diǎn)滾動(dòng)的位移x和所用時(shí)間t。結(jié)果表明:小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)的確是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，只要斜面的傾角一定,小球的加速度都是相同的．增大斜面的傾角,小球的加速度隨斜面傾角的增大而變大．(5)合理外推:伽利略將斜面傾角外推到90°時(shí)的情況，小球的運(yùn)動(dòng)就成為自由下落，伽利略認(rèn)為小球仍會(huì)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．一、對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)及自由落體加速度的理解例1關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)和自由落體加速度，下列說(shuō)法正確的是（）A．重力加速度g是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，通常g取9。8m/s2B．在地面上的不同地方,g的大小不同，但相差不是很大C．地球上的同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同D．自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度為零二、自由落體加速度的測(cè)量例2某同學(xué)用如圖3甲所示裝置測(cè)量自由落體加速度g，得到如圖乙所示的一段紙帶，他每?jī)蓚€(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（已知交流電頻率為50Hz），測(cè)得AB＝7.65cm，BC＝9.17cm。則打B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s,測(cè)得的自由落體加速度g＝________m/s2，它比真實(shí)值偏________(選填“大"或“小”）．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）圖3三、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律例3從離地面500m的空中自由落下一個(gè)小球，取g＝10m/s2,求小球:（1）落到地面所用的時(shí)間;（2)自開(kāi)始下落計(jì)時(shí),在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移．針對(duì)訓(xùn)練一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時(shí)間就有一個(gè)水滴自8m高處的屋檐落下，而且當(dāng)看到第五滴水剛要離開(kāi)屋檐時(shí)，第一滴水正好落到地面，那么這時(shí)第二滴水離地面的高度是（g取10m/s2）(）A．2mB．2。5mC．2。9mD．3。5m1。(伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究）關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,下列說(shuō)法中正確的是(）A．運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德的“重的物體下落快、輕的物體下落慢”的論斷B．提出“自由落體”是一種最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)-—?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)C．通過(guò)斜面上物體的勻加速運(yùn)動(dòng)外推出:斜面傾角為90°時(shí)，物體做自由落體運(yùn)動(dòng),且加速度的大小跟物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)D．總體的思維過(guò)程是:對(duì)現(xiàn)象觀察研究→提出假說(shuō)→邏輯推理→實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)→對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣2．(自由落體運(yùn)動(dòng)和自由落體加速度)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在同一地點(diǎn)，輕重不同的物體的g值一樣大C．物體的質(zhì)量越大，下落時(shí)加速度就越大D．當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，則物體在該處自由下落的過(guò)程中，每秒速度都增加9。8m/s3．（自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律）一物體從H高處自由下落,經(jīng)時(shí)間t落地，則當(dāng)它下落eq\f（t，2）時(shí),離地的高度為()A.eq\f（H，2）B.eq\f(H,4)C.eq\f（3H,4)D.eq\f（3H,2）4．(自由落體加速度的測(cè)量）登上月球的宇航員利用頻閃儀（頻率為每秒20次)給自由下落的小球拍照，所拍的閃光照片如圖4所示(圖上所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球到達(dá)各位置時(shí)總的下落高度），則月球表面的重力加速度為_(kāi)_______m/s2(保留兩位有效數(shù)字）．圖4題組一伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1．在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,下面的哪位科學(xué)家首先建立了用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)的概念，并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái)，從而有力地推進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展（)A．亞里士多德B．伽利略C．牛頓D．愛(ài)因斯坦2．如圖1大致地表示了伽利略探究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和思維過(guò)程，對(duì)于此過(guò)程的分析，以下說(shuō)法正確的是(）圖1A．其中的甲圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得出的結(jié)論B．其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得出的結(jié)論C．運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯D．運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可“放大”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯3．伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開(kāi)始滾下,他通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論是（）A．傾角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比B．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比C．斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無(wú)關(guān)D．斜面長(zhǎng)度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無(wú)關(guān)題組二自由落體運(yùn)動(dòng)及自由落體加速度4．下列關(guān)于重力加速度的說(shuō)法正確的是(）A．重力加速度g是標(biāo)量,只有大小，沒(méi)有方向B．在地球上不同地方,g的大小是不同的，但差別不大C．在地球上同一地點(diǎn),輕石塊與重石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是相同的D．緯度越低的地方，重力加速度g值越小5．在塔頂端同時(shí)釋放體積相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說(shuō)法中正確的是()A．它們受到的空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響相同B．忽略空氣阻力，它們的加速度相等C．忽略空氣阻力,它們落地的速度不等D．忽略空氣阻力，它們下落的時(shí)間相等6．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（)A．物體從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)B．如果空氣阻力比重力小得多，空氣阻力可以忽略不計(jì)，這時(shí)由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)C．跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上由靜止開(kāi)始下落，忽略空氣阻力，打開(kāi)降落傘以前的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng),打開(kāi)降落傘以后的運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)D．一雨滴從屋頂落下，途中經(jīng)過(guò)一個(gè)窗子，雨滴經(jīng)過(guò)窗子的這一段運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力)7．一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,能正確表示其下落速度v隨時(shí)間t變化的圖象的是（)題組三自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用8．用如圖2所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間，設(shè)直尺從開(kāi)始自由下落,到直尺被受測(cè)者抓住,直尺下落的距離為h，受測(cè)者的反應(yīng)時(shí)間為t,則下列說(shuō)法正確的是(）圖2A．t∝hB．t∝eq\f(1，h）C．t∝eq\r(h）D．t∝h29．一石塊從樓房陽(yáng)臺(tái)邊緣向下做自由落體運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面，把它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分為相等的三段，如果它在第一段時(shí)間內(nèi)的位移是1。2m，那么它在第三段時(shí)間內(nèi)的位移是（）A．1。2mB．3.6mC．6.0mD．10.8m10．雨滴自屋檐由靜止滴下，每隔0。2s滴下一滴,第一滴落地時(shí)第六滴恰好剛要滴下,則此時(shí)第二滴雨滴下落的速度為（不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2)()A．8。00m/sB．7.84m/sC．7.20m/sD．7。00m/s11．從離地面80m的高空自由落下一個(gè)小球，g取10m/s2，求：(1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球落到地面；（2）自開(kāi)始下落計(jì)時(shí)，小球在第1s內(nèi)的位移和最后1s內(nèi)的位移；（3)小球下落時(shí)間為總時(shí)間一半時(shí)的位移．12．跳傘運(yùn)動(dòng)員