2.5自由落體運動學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、認(rèn)識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體是一種理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動2、能用打點計時器或其他儀器得到自由落體的運動軌跡并能自主分析3、知道什么是自由落體加速度，知道它的方向以及特點4、掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能解決實際問題知識回顧：默寫公式（請自覺默寫，默完再用紅筆訂正）勻變速直線運動：1、速度公式：__________________________________________________2、位移公式（兩個）：___________________________________________3、速度-位移公式：_____________________________________________4、推論1：____________________________________________________5、推論2：____________________________________________________6、推論3：____________________________________________________一、探討、思考、討論1、石頭和紙片下落的快慢一樣嗎？2、能不能說重的物體就下落得快？（這是兩千多年前亞里士多德的結(jié)論）3、把一張小紙片（輕的）團起來，一張大紙片（重的）展開，同時下落，快慢一樣嗎？歸納：輕重物體下落快慢不同是由于___________________________造成的。猜想：當(dāng)物體不受空氣阻力時，所有物體下落的快慢應(yīng)該是___________________。二、自由落體運動物體做落體運動時有哪些特點？物體只在___________作用下從__________開始下落的運動叫做自由落體運動。思考：物體自由落體運動屬于什么類型的運動？A、勻速運動；B、勻加速運動；C、勻減速運動；D、初速度為零的運動。你能設(shè)計實驗驗證你的判斷嗎？設(shè)計思路：將打點計時器豎直放置，用鐵塊拖著紙帶自由下落，紙帶上打下的點就記錄了鐵塊的運動規(guī)律。1、如何根據(jù)紙帶上的點來證明重錘在做勻加速運動？將紙帶系在鐵塊上，跟隨鐵塊一起運動。打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如上圖所示，在紙帶上選擇連續(xù)的七個點標(biāo)記為1、2、3、4、5、6、7。相鄰各點間的距離分別為1.42cm，1.80cm，2.19cm，2.59cm，2.98cm，3.35cm。計算紙帶的加速度.2、如何將從一個物體得出的結(jié)論上升為規(guī)律？3、改變條件，對不同的物體做多次實驗，比較實驗結(jié)果?？茖W(xué)家們通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)：不考慮空氣阻力時，重量不同的物體，下落的快慢是相同的。在同一地點所有物體的重力加速度相等結(jié)論：自由落體運動是_____________________________________直線運動重力加速度的方向：豎直向下大小：通過實驗測得：g=重力加速度的變化規(guī)律：地球表面上，赤道處最小，南北兩極最大，即隨著緯度的升高而增大；同一緯度的重力加速度可看成相等。同一地區(qū)，高度越高，重力加速度越小。三、自由落體運動的幾個重要公式回憶勻變速運動的幾個公式v0=0a=g例題1、某人為了測出一口井的深度，在井口讓一個石塊自由下落，經(jīng)過2s聽到石塊落水的聲音。（1）估算井口到水面的距離；（2）石塊到達(dá)水面時的速度大?。唬?）考慮到聲音在空氣中傳播需要時間，第（1）問中估算的結(jié)果偏大還是偏小?例題2、1991年5月11日《北京日報》報導(dǎo)了一位青年奮勇接住從16層高樓窗口跌出的孩子的英勇事跡，如果每層樓高3m，該青年從他所在位置沖到事發(fā)的樓下需要1.8s，請你估算一下他要接住孩子，至多允許他有多長的反應(yīng)時間？孩子被他接住時速度多大？（g取10m/s2）例題3、某人為了測量一幢樓房的高度，從樓頂邊緣讓一石塊自由下落，不計空氣阻力，石塊經(jīng)過某個房間窗外的時候，恰好被正在陽臺上的小明看到，小明看到石塊經(jīng)過窗臺1s后，聽到石塊落地的聲音。忽略聲音在空氣中傳播的時間，小明家窗臺到地面的高度為15m，試求該樓房的高度。（g取10m/s2）小實驗：測試你的反應(yīng)時間實驗器材：一根刻度尺（或者長一點的細(xì)桿）兩人配合，甲拿著刻度尺，零刻度朝下，豎直拿著；乙手指虛握，放在刻度尺零刻度線附近；甲松手，讓尺自由下落，乙看到尺下落，立即用手指抓緊刻度尺；讀出手指所抓位置的刻度，根據(jù)自由落體運動的知識，可以算出尺下落的時間，也就是乙的反應(yīng)時間。（參考課本45頁“做一做”）由h=(gt2)/2可以算出尺的下落時間。也可以從下表中查出數(shù)據(jù)。你的尺下落高度：______________cm，你的反應(yīng)時間為：_______________s反應(yīng)時間和尺自由下落高度對照表反應(yīng)時間t(s)下落高度h(cm)反應(yīng)時間t(s)下落高度h(cm)0.07s2.40.18s15.90.08s3.10.19s17.70.09s4.00.20s19.60.10s4.90.21s21.60.11s5.90.22s23.70.12s7.10.23s25.90.13s8.30.24s28.20.14s9.60.25s30.60.15s11.00.26s33.10.16s12.50.27s35.70.17s14.20.28s38.42.6伽利略對自由落體運動的研究本節(jié)內(nèi)容請同學(xué)們自學(xué)完成。自學(xué)過程中，注意以下幾點：1．通過歷史，初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景，認(rèn)識實驗對科學(xué)發(fā)展的推動作用。2．了解伽利略的實驗研究過程，認(rèn)識伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法。3．從科學(xué)研究過程中體驗探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，培養(yǎng)敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。一、關(guān)于運動的認(rèn)識：兩個代表人物1、亞里士多德：認(rèn)為重的物體下落的快，物體的運動需要力來推動……2、伽利略：重物與輕物下落一樣快，物體的運動不需要力來維持……（你了解這兩位著名的歷史人物嗎？這兩位在他們那個時代都是了不起的，站在時代前端，引領(lǐng)了科學(xué)發(fā)展的人物，請查閱資料，了解兩位的生平事跡）二、伽利略對運動的研究1、批判現(xiàn)有觀點：亞里士多德的觀點：重的物體下落的快（已經(jīng)流傳的兩千多年）邏輯的力量：自學(xué)課本，看看伽利略是如何批判“重的物體下落的快”這個觀點的。解釋：為什么生活中重的物體下落的確實比輕的物體快？_______________________________________________________________________2、提出自己的猜想伽利略提出了什么猜想？3、設(shè)計實驗，用事實證明自己的猜想閱讀課本，認(rèn)真體會伽利略的實驗過程、推理過程，從建立概念、制造實驗器材、設(shè)計實驗方案、對實驗現(xiàn)象的歸納、推理、拓展，體會伽利略探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅，敢于堅持真理，勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。伽利略做了嚴(yán)格的自由落體實驗了嗎？伽利略是如何把他的實驗結(jié)論推理到自由落體運動的？三、從伽利略的研究看伽利略的貢獻(xiàn)1、建立了許多_____________________的概念，為后人的研究建立了基礎(chǔ)；1638年出版的《_________________________》，奠定了伽利略近代力學(xué)創(chuàng)始人的地位。2、創(chuàng)造了一套科學(xué)研究的方法（這是對整個近代科學(xué)的發(fā)展都有重大意義的）這個方法的核心是把__________和_________________、數(shù)學(xué)歸納結(jié)合起來，用事實、數(shù)據(jù)、嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明代替當(dāng)時很流行的思辨，為科學(xué)的發(fā)展指引了一條光明大道?；玖鞒蹋孩儆^察