新人教高中物理必修1-伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能1．了解落體運(yùn)動(dòng)研究的史實(shí)，了解邏輯推理的特色．2．理解任何猜想和假說(shuō)都須要有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要性．過(guò)程與方法1．讓學(xué)生初步體會(huì)抽象思維、提出假說(shuō)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)研究的重要思路和方法．2．通過(guò)史實(shí)了解佃利略研究自由落體規(guī)律的過(guò)程，體會(huì)其推理方法的奧妙，同時(shí)了解猜想的必要性，感曼探究規(guī)律的幾個(gè)必要過(guò)程和科學(xué)方法的重要性，了解體會(huì)一些科學(xué)的方法．情感態(tài)度與價(jià)值觀1．滲透研究自然規(guī)律的科學(xué)方法．2．通過(guò)了解史實(shí)能培養(yǎng)同學(xué)們的意志和科學(xué)的方法觀，避免盲目和急功近利思想，提高自己的認(rèn)識(shí)觀．3．經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，體驗(yàn)數(shù)學(xué)在研究物理間題中的重要性．體會(huì)人類對(duì)客觀世界發(fā)現(xiàn)之旅的樂(lè)趣．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)了解探索過(guò)程，明確探索的步驟，同時(shí)了解實(shí)驗(yàn)及科學(xué)的思維方法在探究中的重要作用，從中提煉自己的學(xué)習(xí)方法．教學(xué)難點(diǎn)“觀念一思考一推理一猜想一驗(yàn)證”是本節(jié)的重點(diǎn)思路，也是培養(yǎng)良好思維習(xí)慣的重要參考．教學(xué)方法：探究、講授、討論、練習(xí)教學(xué)手段：教具準(zhǔn)備錄像資料，多媒體課件。課時(shí)安排：新授課（1課時(shí)）教學(xué)過(guò)程：[新課導(dǎo)入]師：我們用手拿一個(gè)小球和一張紙片，放開(kāi)后，小球和紙片從靜止開(kāi)始下落．我們可以看到，小球先落地，紙片后落地．公元前4世紀(jì)，古希臘偉大的思想家、哲學(xué)家亞里士多德(Arestotle)根據(jù)與我們類似的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落得快．亞里士多德的論斷流傳了近2000年，直到16世紀(jì)，在意大利的比薩斜塔上，伽利略微了著名的兩個(gè)球同時(shí)落地的實(shí)驗(yàn)．兩個(gè)輕重不同的小球同時(shí)落地的聲音，是那樣的清脆美妙，又是那樣的發(fā)聾振聵!它動(dòng)搖了人們頭腦中的舊觀念，開(kāi)創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理之先河，將近代物理學(xué)以至近代科學(xué)推上了歷史的舞臺(tái)．今天這節(jié)課我們就一起來(lái)經(jīng)歷伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程，領(lǐng)悟這位大師的科學(xué)精神，物理思想、研究方法，得其精髓，有所借鑒。[新課教學(xué)]一、綿延兩千年的錯(cuò)誤(課件展示)亞里士多智的觀點(diǎn)：物體越重，下落越快．公元前，人們對(duì)物體下落的研究很少，憑著觀察認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快．當(dāng)時(shí)，著名的思想家亞里士多德(Aristotle，前384一前322)經(jīng)過(guò)了觀察和總結(jié)認(rèn)為“物體下落的速度與重力成正比”．這一觀點(diǎn)正好應(yīng)和了人們潛意識(shí)里的想法，同時(shí)，它又是偉大的亞里士多德提出的論斷，人們深信不疑．從那以后，人們判斷物體下落的快慢．甚至給孩子們上課時(shí)一直堅(jiān)持這一觀點(diǎn)，這一觀點(diǎn)一直延續(xù)了2000多年，從沒(méi)有人對(duì)它提出異議．[交流與討論]提出問(wèn)題：為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢?學(xué)生思考問(wèn)題，交流體會(huì)．生：錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的根源在于不注童探索事物的本質(zhì)，思考不求甚解．二，邏輯的力量學(xué)生閱讀；16世紀(jì)末，意大利比薩大學(xué)的青年學(xué)者佃利略(GalileoGalilei，1564—1642)對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑．后來(lái)，他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話，一書(shū)中對(duì)此作出了評(píng)論．根據(jù)亞里士多德的論斷，一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大．假定大石頭的下落速度為8，小石頭的下落速度為4，當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起時(shí)，大石頭會(huì)被小石頭拖著面減慢，結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于8：但兩塊石頭捆在一起，總的重力比大石頭還要重，因此整個(gè)系統(tǒng)下落的速度要比8還大．這樣，就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論，這使亞里士多德的理論陷入了困境．為了擺脫這種困境，伽利略認(rèn)為只有一種可能性，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快．(傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做過(guò)落體實(shí)驗(yàn)，但后來(lái)又被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了．盡管如此，來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀，他們把這莊古塔看作伽利略的紀(jì)念碑)問(wèn)題，伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?猜想，既然物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)，那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中，不同物體的落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢不同呢?我們能否猜想是由于空氣阻力的作用造成的呢?如果沒(méi)有空氣阻力將會(huì)怎樣呢?學(xué)生討論后回答．[做一做]請(qǐng)你用一枝鉛筆和較厚的一本書(shū)如圖2—5—1所示，體驗(yàn)伽利略佯謬．三．猜想與假說(shuō)伽利略認(rèn)為，自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)．他設(shè)想，最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是均勻變化的．但是．速度的變化怎樣才算均勻呢?他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，速度的變化相等，另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的位移，速度的變化相等．伽利略假設(shè)第一種方式最簡(jiǎn)單，并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)．四．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證師：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是檢驗(yàn)理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)．任何結(jié)論和猜想都必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，否則不成理論．猜想或假說(shuō)只有通過(guò)驗(yàn)證才會(huì)成為理論．所謂實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就是任何人，在理論條件下去操作都能到得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，它具有任意性，但不是無(wú)條件的，實(shí)驗(yàn)是在一定條件下的驗(yàn)證，而與實(shí)際有區(qū)別．(閱讀)(課件投影)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的情況伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中說(shuō)：“用一塊木料制成長(zhǎng)約12庫(kù)比特、寬半庫(kù)比特，厚三指的板條，在它的上面劃一條比一指略寬的槽．將這個(gè)槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一層羊皮紙(也要盡可能光滑)．取一個(gè)堅(jiān)硬、光滑并且很圓的鋼球，放在槽中滾動(dòng)．將這個(gè)木槽的一增抬高一到二庫(kù)比特，使槽傾斜．就像我要講的那樣把球放在槽頂沿槽滾下，記錄下降的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)要重復(fù)幾次，以便使測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測(cè)定的結(jié)果相差不超過(guò)一次脈搏的十分之一，進(jìn)行這樣的操作．肯定了我們的觀察是可靠的以后．將球滾下的距離改為槽長(zhǎng)的四分之一，測(cè)定攘下的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半．下一步，我們用另一些距離進(jìn)行試驗(yàn)，把全長(zhǎng)用的時(shí)間與全長(zhǎng)的二分之一、三分之二，四分之三，或者其他任何分?jǐn)?shù)所用的時(shí)間相比較，像這樣的實(shí)驗(yàn)，我們重復(fù)了整整一百次，結(jié)果總是經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例，并且在各種不同坡度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果也都如此……”[討論與交流]感受伽利略的探究過(guò)程，體會(huì)其科學(xué)方法師：物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的速度很快，在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下，是很難測(cè)量其位移和相應(yīng)的時(shí)間，有什么方法可以使物體的速度可以慢一點(diǎn)又能研究勻變建直線運(yùn)動(dòng)的?生：讓小球在傾斜的軌道上滾下．傾角不要太大．師：當(dāng)時(shí)伽利略就是用這個(gè)方法．他設(shè)計(jì)一個(gè)斜面實(shí)驗(yàn)，使物體的運(yùn)動(dòng)速度變慢，解決了測(cè)量的難題．伽利略在一塊木板上刻出一道直槽，槽內(nèi)貼上羊皮紙使之平滑，用自制的水鐘測(cè)量時(shí)間，探究一個(gè)光滑黃銅小球沿傾斜直槽滑下時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況．我們也可以模擬這個(gè)四百多年前的實(shí)驗(yàn)，感受科學(xué)家的研究方法．播故影片：①用U型材，取長(zhǎng)約1．6m的一段為導(dǎo)軌，以節(jié)拍器為計(jì)時(shí)器．將導(dǎo)軌一端墊高，呈斜面狀，將小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)處作出標(biāo)記．②調(diào)整時(shí)，啟動(dòng)節(jié)拍器，隨節(jié)拍聲數(shù)敷“3，2，1，0，1．2，3”，將小球在聽(tīng)到節(jié)拍聲“0”時(shí)從原點(diǎn)釋放．一邊隨節(jié)拍聲數(shù)數(shù)，一邊用手順序指出當(dāng)節(jié)拍器響時(shí)，小球大致的位置．③不改變小球下落的初始位置，只要釋放小球的時(shí)刻準(zhǔn)確，在隨后的各節(jié)拍聲響時(shí)，在小球經(jīng)過(guò)的大體位置上作出標(biāo)記：④從標(biāo)尺上讀出各標(biāo)記到起始位置的間隔距離，并填入表格中：⑤改變斜槽的傾斜角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次：師：伽利略在當(dāng)時(shí)有限的實(shí)驗(yàn)條件研究出初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中位移和時(shí)間的關(guān)系．現(xiàn)在我們可以用什么儀器比較精確的方法來(lái)記錄時(shí)間和位移進(jìn)行研究呢?生1：秒表、刻皮尺．生2：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．生3：頻閃照相機(jī)．師：桌面上就有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小車、木板．每?jī)晌煌瑢W(xué)為一組．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系，并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．學(xué)生活動(dòng)：討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，5分鐘后進(jìn)行交流。參考方案；1．把小車軌道的一端墊高，呈斜面狀，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面最高點(diǎn)上．紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔連在小車的尾部．2．打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)，然后把小車從某一位置由靜止開(kāi)始釋放，打出一條紙帶．3．從紙帶第一點(diǎn)開(kāi)始，測(cè)量從開(kāi)始到每一個(gè)點(diǎn)的時(shí)間和位移，并填入表格中．4．改變木板的傾角，把小車從同一位置從靜止開(kāi)始釋放，并對(duì)從打出的紙帶反映的數(shù)據(jù)填入表格中．師：我們已經(jīng)確定了實(shí)驗(yàn)方案，下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．學(xué)生活動(dòng)，兩人為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)敷據(jù)進(jìn)行處理．師：從得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們得到什么結(jié)論?生1：同一傾角時(shí)，在誤差允許的范圍內(nèi)，x1/t12=x2/t22=x3/t32=x4/t42=x5/t52常數(shù)即x∝t2．生2：傾角越大，常數(shù)越大．師：我們得到的結(jié)論，與四百年苗佃利略使用簡(jiǎn)單儀器得到的結(jié)論完全一致．伽利略根據(jù)斜面結(jié)果出發(fā)，認(rèn)為，在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)過(guò)的距離正比于時(shí)間的平方，即號(hào)；恒量，恒量的數(shù)值隨著斜面傾角增大而增大．當(dāng)斜面傾角增大到90°，即斜面與地面垂直時(shí)，小球?qū)⒆杂上侣洌蔀樽杂陕潴w，x∝t2的關(guān)系仍然成立，此時(shí)x/t2的比值為最大，這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．伽利略將實(shí)驗(yàn)與邏輯思維相聯(lián)系進(jìn)行科學(xué)研究的思想，開(kāi)辟了一條科學(xué)研究之路．[讀一讀]物理學(xué)家于2003年評(píng)出十個(gè)最美的物理實(shí)驗(yàn)．伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被選為最美的實(shí)驗(yàn)．這種“美”是一種經(jīng)典概念，即用最簡(jiǎn)單的儀器和設(shè)備，得出最根本、最單純的科學(xué)結(jié)論．其實(shí)，科學(xué)美蘊(yùn)藏于各門(mén)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)之中，有待于我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中不斷感悟和發(fā)現(xiàn)．五．伽利略的科學(xué)方法對(duì)現(xiàn)象一般觀察一提出猜想一運(yùn)用邏輯推理一實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證一對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)一推廣應(yīng)用．伽利略的科學(xué)思想方法的枝心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推理)和諧地結(jié)合起來(lái)．從面有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展．[課堂調(diào)練]1．在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)．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)了人類科學(xué)的發(fā)展……()A．亞里士多穗B.伽利略C.牛頓D．愛(ài)因斯坦2．紅孩同學(xué)搖動(dòng)蘋(píng)果樹(shù)，從同一高度一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從靜止直接落向地面，蘋(píng)果：先著地，下面說(shuō)法中正確的是………()A.蘋(píng)果和樹(shù)葉做的都是自由落體運(yùn)動(dòng)B.蘋(píng)果和樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)C.蘋(píng)果的運(yùn)動(dòng)可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)D．假如地球上沒(méi)有空氣，則蘋(píng)果和樹(shù)葉會(huì)同時(shí)落地3．甲同學(xué)看到乙同學(xué)從10層樓的樓頂同時(shí)由靜止釋放兩個(gè)看上去完全相同的鐵球，結(jié)果甲同學(xué)看到兩球不是同時(shí)落地的．他分析了兩球未能同時(shí)落地的原因．你認(rèn)為他的下列分析哪些是正確的……………………()A.兩球在下落過(guò)程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力小B.兩球在下落過(guò)程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力大C.兩球下落過(guò)程中受到的空氣阻力相同，先落地的是實(shí)心球，重力遠(yuǎn)大于阻力D.兩球下落過(guò)程中受到的空氣阻力相同，先落地的是空心球，阻力與重力比．差別較小參考答案：1．答案：B2．答案：CD3．答案：C解析：兩球形狀完全相同，在下落過(guò)程中所受空氣阻力相同(差別很小)，下落快慢不同的原因是重力不同．[小結(jié)]通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們從伽利略對(duì)落體的研究上，學(xué)習(xí)他的觀察思考等科學(xué)方法，為我們下一步(以后)的探究打下基礎(chǔ)，不能盲目，也不能懼怕困難，要用科學(xué)的方法指導(dǎo)我們．作業(yè)：請(qǐng)仔細(xì)回顧伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程，把他的每一個(gè)步驟列出來(lái)，并說(shuō)明哪一步驟是提出問(wèn)題，哪一步驟是數(shù)學(xué)推理，哪一步驟是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等等．再討論一下，在一般物理問(wèn)題的研究過(guò)程中，是否都需要經(jīng)歷這些步驟?板書(shū)設(shè)計(jì):§2.5利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究一、綿延兩千年的錯(cuò)誤(課件展示)亞里士多智的觀點(diǎn)：物體越重，下落越快．二，邏輯的力量三．猜想與假說(shuō)自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，速度的變化相等，另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即經(jīng)過(guò)相等的位移，速度的變化相等．伽利略假設(shè)第一種方式最簡(jiǎn)單，并把這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng)．四．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略根據(jù)斜面結(jié)果出發(fā)，認(rèn)為，在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，經(jīng)過(guò)的距離正比于時(shí)間的平方，即號(hào)；恒量，恒量的數(shù)值隨著斜面傾角增大而增大．當(dāng)斜面傾角增大到90°，即斜面與地面垂直時(shí)，小球?qū)⒆杂上侣?，成為自由落體，x∝t2的關(guān)系仍然成立，此時(shí)x/t2的比值為最大，這時(shí)小球仍然會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)．五．伽利略的科學(xué)方法觀察一提出猜想一運(yùn)用邏輯推理一實(shí)驗(yàn)對(duì)推理驗(yàn)證一對(duì)猜想進(jìn)行修證(補(bǔ)充)一推廣應(yīng)用．教學(xué)后記：復(fù)習(xí)新課標(biāo)要求1、通過(guò)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系，位移與時(shí)間的關(guān)系，體會(huì)公式表述和圖象表述的優(yōu)越性，為進(jìn)一步應(yīng)用規(guī)律奠定基礎(chǔ)，體會(huì)數(shù)學(xué)在處理問(wèn)題中的重要性。通過(guò)史實(shí)了解伽利略研究自由落體所用的實(shí)驗(yàn)和推論方法，體會(huì)科學(xué)推理的重要性，提高學(xué)生的科學(xué)推理能力。2、在掌握相關(guān)規(guī)律的同時(shí)，通過(guò)對(duì)某些推論的導(dǎo)出過(guò)程的經(jīng)歷，體驗(yàn)物理規(guī)律“條件”的意義和重要性，明確很多規(guī)律都是有條件的，科學(xué)的推理也有條件性。復(fù)習(xí)重點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用。教學(xué)方法復(fù)習(xí)提問(wèn)、講練結(jié)合。

教學(xué)過(guò)程圖象位移－時(shí)間圖象圖象位移－時(shí)間圖象意義：表示位移隨時(shí)間的變化規(guī)律應(yīng)用：①判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（勻速、變速、靜止）②判斷運(yùn)動(dòng)方向（正方向、負(fù)方向）③比較運(yùn)動(dòng)快慢④確定位移或時(shí)間等速度－時(shí)間圖象意義：表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律應(yīng)用：①確定某時(shí)刻的速度②求位移（面積）③判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)④判斷運(yùn)動(dòng)方向（正方向、負(fù)方向）⑤比較加速度大小等主要關(guān)系式：速度和時(shí)間的關(guān)系：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式：位移和時(shí)間的關(guān)系：位移和速度的關(guān)系：勻變速直線運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)定義：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)定義：在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度數(shù)值：在地球不同的地方g不相同，在通常的計(jì)算中，g取9.8m/s2，粗略計(jì)算g取10m/s2自由落體加速度（g）（重力加速度）注意：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)，只要把v0取作零，用g來(lái)代替加速度a就行了（二）本章復(fù)習(xí)思路突破Ⅰ物理思維方法l、科學(xué)抽象——物理模型思想這是物理學(xué)中常用的一種方法。在研究具體問(wèn)題時(shí)，為了研究的方便，抓住主要因素，忽略次要因素，從而從實(shí)際問(wèn)題中抽象出理想模型，把實(shí)際復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化處理。如質(zhì)點(diǎn)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)等都是抽象了的理想化的物理模型。2、數(shù)形結(jié)合思想本章的一大特點(diǎn)是同時(shí)用兩種數(shù)學(xué)工具：公式法和圖象法描述物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。把數(shù)學(xué)公式表達(dá)的函數(shù)關(guān)系與圖象的物理意義及運(yùn)動(dòng)軌跡相結(jié)合的方法，有助于更透徹地理解物體的運(yùn)動(dòng)特征及其規(guī)律。3、極限思想在分析變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度時(shí)，我們采用無(wú)限取微逐漸逼近的方法，即在物體經(jīng)過(guò)的某點(diǎn)后面取很小的一段位移，這段位移取得越小，物體在該段時(shí)間內(nèi)的速度變化就越小，在該段位移上的平均速度就越精確地描述物體在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢情況。當(dāng)位移足夠小時(shí)（或時(shí)間足夠短時(shí)），該段位移上的平均速度就等于物體經(jīng)過(guò)該點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，這充分體現(xiàn)了物理中常用的極限思想。Ⅱ高考趨向分析本章內(nèi)容是歷年高考的必考內(nèi)容。近年來(lái)高考對(duì)本章考查的重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及圖象。對(duì)本章知識(shí)的單獨(dú)考查主要是以選擇題、填空題的形式命題，沒(méi)有僅以本章知識(shí)單獨(dú)命題的計(jì)算題，較多的是將本章知識(shí)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查。Ⅲ解題方法技巧及應(yīng)用1、要養(yǎng)成根據(jù)題意畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣，特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出圖可使運(yùn)動(dòng)過(guò)程直觀，物理圖象清晰，便于分析研究。2、要注意分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，搞清整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)換，可分為哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，各個(gè)階段遵循什么規(guī)律，各個(gè)階段間存在什么聯(lián)系。3、由于本章公式較多，且各公式間有相互聯(lián)系，因此，本章的題目常可一題多解，解題時(shí)要思路開(kāi)闊，聯(lián)想比較，篩選最簡(jiǎn)捷的解題方案。解題時(shí)除采用常規(guī)的解析法外，圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法（如將一勻減速直線運(yùn)動(dòng)視為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)）等也是本章解題中常用的方法。（三）知識(shí)要點(diǎn)追蹤Ⅰ勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)質(zhì)上是研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和時(shí)間t這五個(gè)量的關(guān)系。具體應(yīng)用時(shí)，可以由兩個(gè)基本公式演繹推理得出幾種特殊運(yùn)動(dòng)的公式以及各種有用的推論，一般分為如下情況：（1）從兩個(gè)基本公式出發(fā)，可以解決各種類型的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。（2）在分析不知道時(shí)間或不需知道時(shí)間的問(wèn)題時(shí)，一般用速度位移關(guān)系的推論。（3）處理初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和末速為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常用比例關(guān)系的方法來(lái)解比較方便。2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解題思想（1）選定研究對(duì)象，分析各階段運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；（2）根據(jù)題意畫(huà)運(yùn)動(dòng)草圖（3）根據(jù)已知條件及待求量，選定有關(guān)規(guī)律列出方程，注意抓住加速度a這一關(guān)鍵量；（4）統(tǒng)一單位制，求解方程。3、解題方法：（1）列方程法（2）列不等式法（3）推理分析法（4）圖象法Ⅱ巧用運(yùn)動(dòng)圖象解題運(yùn)動(dòng)圖象（v-t圖象、x-t圖象）能直觀描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律與特征，我們可以用來(lái)定性比較、分析或定量計(jì)算、討論一些物理量。解題時(shí)，要特別重視圖象的物理意義，如圖象中的截距、斜率、面積、峰值等所代表的物理內(nèi)涵，這樣才能找到解題的突破口。（四）本章專題剖析［例1］一物體以初速度v1做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t速度變?yōu)関2求：（1）物體在時(shí)間t內(nèi)的位移.（2）物體在中間時(shí)刻和中間位置的速度.（3）比較vt/2和vx/2的大小.【解析】（1）物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間t內(nèi)的平均速度，則物體在時(shí)間t內(nèi)的位移x=（2）物體在中間時(shí)刻的速度vt/2=v1＋a·，v2＝v1+at，故vt/2=.物體在中間位置的速度為vx/2，則①②①②由①②兩式可得vx/2=（3）如圖所示，物體由A運(yùn)動(dòng)到B，C為AB的中點(diǎn)，若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)時(shí)間物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)，vt/2＜vx/2；若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)時(shí)間物體運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)右側(cè)，vt/2＜vx/2，故在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，vt/2＜vx/2【說(shuō)明】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式較多，每一問(wèn)題都可以用多種方法求解，解題時(shí)要注意分析題目條件和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)，選擇合適的公式和簡(jiǎn)便的方法求解.［例2］特快列車甲以速率v1行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在正前方距甲車s處有列車乙正以速率v2（v2＜v1）向同一方向運(yùn)動(dòng).為使甲、乙兩車不相撞，司機(jī)立即使甲車以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng)，而乙車仍做原來(lái)的勻速運(yùn)動(dòng).求a的大小應(yīng)滿足的條件.【解析】開(kāi)始剎車時(shí)甲車速度大于乙車速度，兩車之間的距離不斷減小；當(dāng)甲車速度減小到小于乙車速度時(shí)，兩車之間的距離將不斷增大；因此，當(dāng)甲車速度減小到與乙車速度相等時(shí)，若兩車不發(fā)生碰撞，則以后也不會(huì)相碰.所以不相互碰撞的速度臨界條件是：v1－at=v2 ①不相互碰撞的位移臨界條件是s1≤s2＋s ②即v1t－at2≤v2t＋s ③由①③可解得a≥【說(shuō)明】（1）分析兩車運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程，尋找不相撞的臨界條件，是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵.（2）利用不等式解決物理問(wèn)題是一種十分有效的方法，在解決臨界問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到.［例3］一船夫駕船沿河道逆水航行，起航時(shí)不慎將心愛(ài)的酒葫蘆落于水中，被水沖走，發(fā)現(xiàn)時(shí)已航行半小時(shí).船夫馬上調(diào)轉(zhuǎn)船頭去追，問(wèn)船夫追上酒葫蘆尚需多少時(shí)間?【解析】此題涉及到船逆水航行、順?biāo)叫袃煞N情況，并且有三個(gè)不同速度：u——水速、（v-u）——船逆水航速、（v+u）——船順?biāo)剿?雖然都是勻速直線運(yùn)動(dòng)但求解并不很容易.該題如果變換參考系，把參考系在順?biāo)鞯暮J上，則極易看到，船先是以船速離去，半小時(shí)后又原速率返回.取葫蘆為參考系，設(shè)船遠(yuǎn)離速度為v，則s=vt1，式中s為船相對(duì)葫蘆的距離，t1為遠(yuǎn)離所用時(shí)間.設(shè)船返回并追上葫蘆所需時(shí)間為t2，由于船相對(duì)葫蘆的速度仍然是v，故s=vt2易得t1＝t2.【說(shuō)明】由于物體的運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的，所以當(dāng)問(wèn)題在某參考系中不易求知，變換另一個(gè)參考系進(jìn)行研究常可使問(wèn)題得以簡(jiǎn)化，其作用在此題中可見(jiàn)一斑.［例4］跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他在離地面224m高處，由靜止開(kāi)始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).一段時(shí)間后，立即打開(kāi)降落傘，以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運(yùn)動(dòng)員的安全，要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5m/s（g取10m/s2）.（1）求運(yùn)動(dòng)員展開(kāi)傘時(shí)，離地面高度至少為多少?著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下?（2）求運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間是多少?【解析】（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)的高度為h時(shí)速度為v，此時(shí)打開(kāi)傘開(kāi)始勻減速運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)速度剛好為5m/s，這種情況運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則有v2＝2gh ①vt2－v2＝2a（H－h(huán)） ②由①②兩式解得h＝125ｍ，v＝50ｍ／s為使運(yùn)動(dòng)員安全著地，他展開(kāi)傘時(shí)的高度至少為H－h(huán)＝224ｍ－125ｍ＝99ｍ.他以5m/s的速度著地時(shí)，相當(dāng)于從h′高處自由落下，由vt2＝2gh′得h′＝ｍ＝1.25ｍ（2）他在空中自由下落的時(shí)間為t1＝s＝5s他減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2＝ｍ／s＝3.6s他在空中的最短時(shí)間為t＝t1＋t2＝8.6s（五）課堂練習(xí)1.幾個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在ts內(nèi)位移最大的是A.加速度最大的物體