高中物理必修第一冊(cè)

2019人教版第二章勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究2.4自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題導(dǎo)入自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題導(dǎo)入比薩斜塔試驗(yàn)中兩個(gè)鐵球受什么力？自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題導(dǎo)入/演示自由落體運(yùn)動(dòng)為什么下落的速度不一樣?空氣抽干后為什么下落速度一樣?兩個(gè)動(dòng)畫(huà)中物體分別受什么力?自由落體運(yùn)動(dòng)：概念介紹物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)受力條件：只受重力運(yùn)動(dòng)條件：v0=0二者缺一不可概念延伸自由落體運(yùn)動(dòng)（1）自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型自由落體運(yùn)動(dòng)忽略空氣阻力，突出重力空氣阻力不能忽略時(shí)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，如羽毛下落在其他星球也可以發(fā)生，但加速度不同（2）運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）只有重的物體才能發(fā)生自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)就是物體沿豎直方向下落的運(yùn)動(dòng)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)在有空氣阻力時(shí)，只要空氣阻力不變，物體仍可做自由落體運(yùn)動(dòng)C自由落體運(yùn)動(dòng)如圖所示，描述物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的圖象是（）自由落體運(yùn)動(dòng)B．D．A．C．C實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私怆娀鸹ù螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理和實(shí)驗(yàn)原理；熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；掌握根據(jù)紙袋上的點(diǎn)計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度和重力加速度的方法；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制v-t圖像，根據(jù)加速度判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。（簡(jiǎn)單演示）實(shí)驗(yàn)原理1.物體下落，阻力比重力小的多時(shí)，近似看成自由落體；實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究2.利用，求出多點(diǎn)速度，作v-t圖像，求加速度是否為g；3.利用逐差法，判斷紙帶加速度是否為g。實(shí)驗(yàn)器材電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、夾子、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)、幾個(gè)質(zhì)量不同的重物、低壓交流電源、毫米刻度尺把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，連接好電路。把紙帶穿過(guò)兩個(gè)限位孔，夾住重物，讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。捏住紙帶上端使紙帶呈豎直狀態(tài)，啟動(dòng)電源，松開(kāi)紙帶讓重物自由下落，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后立即關(guān)閉電源。改變重物質(zhì)量，重復(fù)2、3步驟，最后選兩條清晰紙帶標(biāo)記6個(gè)點(diǎn)。5.選2條紙帶：①利用一條紙帶作出v-t圖象求加速度，②利用另一條紙帶根據(jù)Δx=aT2

求加速度。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究

圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)步驟點(diǎn)位置012345

實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究6.v-t圖像求加速度:（1）測(cè)量相鄰兩點(diǎn)間的距離，根據(jù)求該點(diǎn)速度。數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究

注意：畫(huà)線(xiàn)時(shí)讓點(diǎn)均布在線(xiàn)的兩側(cè)6.v-t圖像求加速度:（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)繪制出v-t圖像，并根據(jù)求加速度。圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究點(diǎn)位置0123456

注意：取所有點(diǎn)加速度的平均值為實(shí)驗(yàn)結(jié)果

7.根據(jù)Δx=aT2加速度：測(cè)量相鄰兩點(diǎn)間的距離，求該點(diǎn)加速度。實(shí)驗(yàn)總結(jié)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究為了減小阻力的影響，應(yīng)選密度大體積小的物體；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)豎直固定；重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再讓重物自由下落；作v-t圖像時(shí)圖線(xiàn)要過(guò)原點(diǎn)且保證更多的點(diǎn)落在圖線(xiàn)上。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0、加速度恒定（約為9.8m/s2，與質(zhì)量無(wú)關(guān)）的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn):自由落體運(yùn)動(dòng)的探究（1）第二個(gè)影點(diǎn)瞬時(shí)速度表達(dá)式：________（2）液滴下落加速度的表達(dá)式：________

如圖甲，利用恒速滴液瓶（每隔相同時(shí)間從管口滴一滴液滴）和頻閃光源來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)頻閃光源的頻率和滴液的頻率相等，屏幕上就會(huì)出現(xiàn)液滴不動(dòng)的影點(diǎn)，設(shè)此時(shí)頻閃光源頻率為f，某次實(shí)驗(yàn)影點(diǎn)位置如圖乙所示。自由落體運(yùn)動(dòng)：概念介紹物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)受力條件：只受重力運(yùn)動(dòng)條件：v0=0二者缺一不可，a=g重力加速度：概念介紹在同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做重力加速度或自由落體加速度。自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律重力加速度的大小：方向：豎直向下g=9.8m/s2(默認(rèn))，g=10m/s2(題干)初中：G=mg矢量概念延伸自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律地球表面上不同地方的重力加速度值不同：緯度↑，g↑；赤道最小，兩極最大自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律桂林：g≈9.7897m/s2手機(jī)物理工坊(phyphox)app投屏勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)速度-時(shí)間公式位移-時(shí)間公式速度-位移公式(消t公式)概念介紹運(yùn)動(dòng)規(guī)律與公式自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v0=0a=g概念延伸自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖像自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用概念延伸自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律測(cè)高度測(cè)反應(yīng)時(shí)間下列關(guān)于重力加速度的說(shuō)法正確的是（）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 重力加速度g是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向 在地球上不同地方，g的大小都是9.8m/s2 緯度較低的地方，重力加速度g值較大A自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一個(gè)小球從離地面500m處自由落下，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，求：小球落到地面需要的時(shí)間小球在開(kāi)始下落后第1s內(nèi)的位移大小和最后1s內(nèi)的位移大小小球在下落時(shí)間為總下落時(shí)間一半時(shí)的位移大小綿延兩千年的錯(cuò)誤科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究情景導(dǎo)入輕重重物下落比輕物快Aristotle（前384～前322）亞里士多德概念介紹邏輯的力量——伽利略的推理兩石頭綁一起速度應(yīng)變大兩石頭連一起速度應(yīng)在兩者之間矛盾科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究概念介紹自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，即速度應(yīng)該是均勻變化的猜想與假說(shuō)猜想與假說(shuō)：兩種均勻變化：科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1.速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即v∝t2.速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即v∝x實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證如果v與x成正比，將會(huì)推導(dǎo)出十分復(fù)雜的結(jié)論。所以，伽利略開(kāi)始檢驗(yàn)v與t成正比的猜想是否是真實(shí)的，受限于技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，他通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算得出，如果物體的初速度為0，而且速度隨時(shí)間的變化是均勻的。即v∝t，它通過(guò)的位移就與所用時(shí)間的二次方成正比，即x∝t2v∝tx∝t2概念介紹受限條件，伽利略利用斜面來(lái)“沖淡重力”實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究不斷增大斜面的傾角，得知小球的加速度隨斜面的增大而變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)斜面傾斜到90°時(shí)，小球仍會(huì)保持勻加速度運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)合理外推概念介紹在科學(xué)研究中，懂得忽略什么，有時(shí)與懂得重視什么同等重要空氣阻力的存在使物體下落存在快慢科學(xué)心得科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究GalileoGalilei（1564—1642）伽利略輕重重物輕物下落一樣快概念延伸對(duì)現(xiàn)象的一般觀(guān)察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯推理通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)推理對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣第一次將實(shí)驗(yàn)和邏輯推理結(jié)合起來(lái)從而發(fā)展了人類(lèi)思維方法和科學(xué)研究方法使人們認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性伽利略的科學(xué)方法意義：科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究(多選)關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，以下說(shuō)法正確的是()伽利略科學(xué)思維方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理結(jié)合在一起伽利略提出“自由落體”是一種最簡(jiǎn)單的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比AD科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究早在十六世紀(jì)，伽利略已猜想落體運(yùn)動(dòng)的速度是均勻變化的，當(dāng)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其猜想時(shí)遇到了困難，原因是小球下落得很快，當(dāng)時(shí)的計(jì)時(shí)手段還不能準(zhǔn)確測(cè)量其時(shí)間；后來(lái)他采用了一種巧妙的方法-銅質(zhì)小球沿斜面運(yùn)動(dòng)，來(lái)“沖淡”重力的影響，并證實(shí)了他的猜想。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的研究和邏輯推理，下列說(shuō)法正確的是（）A．斜面傾角一定時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間成正比B．斜面傾角一定時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間成正比C．斜面傾角不同，小球運(yùn)動(dòng)速度變化的情況相同D．斜面傾角越大，小球的運(yùn)動(dòng)越接近落體運(yùn)動(dòng)

D科學(xué)漫步：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究備用概念介紹自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

1??末、2??末、3??末…????末速度之比為：自由落體運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例式概念介紹自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

第1個(gè)??內(nèi)、第2個(gè)??內(nèi)、第3個(gè)??內(nèi)…第??個(gè)??內(nèi)平均速度之比為：自由落體運(yùn)