1、第5節(jié)自由落體運動 第6節(jié)伽利略對自由落體運動的研究,同步導(dǎo)學(xué)方案,課后強化演練,2自由落體運動的實驗探究 (1)實驗器材 如圖所示，鐵架臺、打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物、交流電源、毫米刻度尺,(2)探究方案 打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，通過紙帶上的點來研究物體的運動特點操作過程如下： 打點計時器豎直固定在鐵架臺上，連接好電源 把紙帶穿過兩個限位孔，下端用鐵夾夾到重物上，讓重物靠近打點計時器,用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，接通電源，松開紙帶讓重物自由下落，計時器就在紙帶上打下一系列的點 重復(fù)幾次，選取一條點跡清晰的紙帶分

2、析,(3)注意事項 為盡量減少空氣阻力的影響，重物應(yīng)選密度大的物體，如鐵錘等 打點計時器應(yīng)豎直固定好 重物應(yīng)靠近打點計時器釋放，且要先開打點計時器電源，再放手讓重物運動 改變重物質(zhì)量，重復(fù)打出幾條紙帶,有的同學(xué)誤認(rèn)為物體從高空自由下落的運動一定是自由落體運動 辨析：物體做自由落體運動的條件：一是物體只受重力，二是初速度為零當(dāng)物體所受空氣阻力不能忽略時，物體所做的運動就不是自由落體運動,要點二自由落體加速度 1定義：實驗表明，不同重量的物體自由下落時加速度相同，這一加速度稱為自由落體加速度，因為是僅在重力作用下產(chǎn)生的加速度，所以又叫重力加速度,2重力加速度的特點 (1)方向：重力加速度是一個矢量

3、，其方向豎直向下 (2)大?。褐亓铀俣鹊拇笮‰S緯度和高度的變化而變化，在赤道最小，兩極最大，隨著緯度的增加而增加，隨著高度的增加而減小在地面附近一般計算中取g9.8 m/s2.,有的同學(xué)誤認(rèn)為自由落體加速度與物體重力有關(guān)，重力越大，自由落體加速度越大 辨析：自由落體運動的加速度與地理位置有關(guān)，與物體的質(zhì)量、體積及運動狀態(tài)無關(guān)，這一點要特別注意,要點三自由落體運動的規(guī)律 1基本規(guī)律,2.推論,3.關(guān)于自由落體運動的幾個比例關(guān)系式 (1)第1 s末，第2 s末，第3 s末，第n s末速度之比為v1v2v3vn123n. (2)前1 s內(nèi)，前2 s內(nèi)，前3 s內(nèi)，前n s內(nèi)的位移之比為h1h2h3

4、hn149n2.,自由落體運動是一種特殊的勻變速直線運動，故一切勻變速運動的規(guī)律、推論對于自由落體運動都是適用的，但加速度為重力加速度g.,要點四伽利略對自由落體運動的研究 1對自由落體運動的兩種觀點 (1)亞里士多德的錯誤觀點：物體下落的快慢是由它們的重量來決定的 (2)伽利略的觀點：(歸謬法)重物與輕物應(yīng)該下落得一樣快,關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是() A物體豎直向下的運動一定是自由落體運動 B自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動,例 1,C物體只在重力作用下從靜止開始的運動叫自由落體運動 D當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由落體

5、運動 【分析】自由落體運動不僅只受重力，還必須滿足v00的條件,【解析】物體向下的運動可以加速、減速，也可以是勻速，所以選項A錯；自由落體運動是物體只在重力作用下從靜止開始的運動，故選項C對；它是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，故選項B對；如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計，物體的下落也可以看做自由落體運動，選項D正確 【答案】BCD,【方法總結(jié)】 充分理解自由落體運動的定義、特征和性質(zhì)，重力加速度的特點，排除日常生活經(jīng)驗的干擾，緊緊抓住概念的本質(zhì)，是解決這一類問題的關(guān)鍵,自由落體運動是() A物體不受任何作用力的“自由”狀態(tài)下的運動 B物體在真空中的運動 C加速度為g的豎直下

6、落運動 D初速度為零，加速度為g的豎直下落運動 解析：自由落體運動是在重力的作用下，并非不受力，A項錯誤；物體在真空中也可能做曲線運動，B項錯誤；根據(jù)自由落體運動的定義，可理解C項錯誤，D項正確 答案：D,變式訓(xùn)練1-1,從離地面500 m的空中由靜止開始自由落下一個小球，g取10 m/s2，求： (1)小球經(jīng)過多長時間落到地面； (2)小球最后1 s內(nèi)的位移； (3)小球下落一半時間的位移 【分析】,例 2,【答案】(1)10 s(2)95 m(3)125 m,【方法總結(jié)】 解答自由落體運動問題的方法： (1)確定研究對象，選定研究過程，明確物體做自由落體運動 (2)將v00、ag代入到勻變

7、速直線運動的基本公式及推論中，得到對應(yīng)于自由落體運動的相關(guān)形式 (3)取豎直向下為正方向，把各已知量代入所選的方程中求解,一個石子從高處釋放，做自由落體運動，已知它在第1 s內(nèi)的位移大小是x，則它在第3 s內(nèi)的位移大小是() A5xB7x C9x D3x 解析：因自由落體運動滿足在連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移：h1h2h3hn135(2n1)，所以它在第3 s內(nèi)的位移大小是5x. 答案：A,變式訓(xùn)練2-1,如圖所示，懸掛的直桿AB長為a，在B以下h處有一長為b的無底圓柱筒CD，若將懸線剪斷，問： (1)直桿下端B穿過圓柱筒的時間是多少？ (2)整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是多少？,例 3,【分析】

8、解答本題時可按以下思路分析：,【方法總結(jié)】 對于桿狀物體下落問題，下落的直桿有長度，分析這類問題的關(guān)鍵是將端點轉(zhuǎn)化為質(zhì)點問題進行處理，并把直桿運動過程和對應(yīng)的自由落體運動的位移分析清楚,一個長2 m的桿豎直放置，桿的底端距離窗頂5 m，窗高1.5 m，桿在此處自由下落，求桿通過窗戶所用的時間(g取10 m/s2) 解析：根據(jù)題意畫出運動過程如圖所示，,變式訓(xùn)練3-1,伽利略對落體運動的研究，是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，正確的是(),例 4,A其中的甲圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 B其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的

9、外推得到的結(jié)論 C運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 D運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯,【分析】伽利略把斜面實驗的結(jié)果推廣到豎直的情況，是他思維方法上的一種“升華”，這種方法被后人稱為“合理外推” 【解析】甲圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論，丁圖中的現(xiàn)象起到了“放大”重力的作用 【答案】AD,【方法總結(jié)】 伽利略科學(xué)方法的核心是把實驗和邏輯思維(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展,伽利略在著名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他通過實驗觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有() A傾

10、角一定時，小球在斜面上的位移與時間成正比 B傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間成正比 C斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān) D斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān),變式訓(xùn)練4-1,1.對于從蘋果樹上同一高度同時落下的蘋果和樹葉，下列說法正確的是() A蘋果和樹葉都可以看成自由落體運動 B蘋果可以近似地看成自由落體運動，樹葉不能看成自由落體運動 C蘋果和樹葉都不能看成自由落體運動 D假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉將同時落地,解析：從樹上落下的蘋果所受阻力相對重力很小，可看成自由落體運動，而從樹上落下的樹葉所受阻力相對重力較大，不能看成自由落體運動，選項A、

11、C錯誤，B正確假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉不受空氣阻力，都做自由落體運動，下落快慢相同，同時落地，選項D正確 答案：BD,2(20132014學(xué)年山東師大附中高一上學(xué)期期中考試)四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰到地面下列各圖中，能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是(),3某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2 s聽到石頭落底聲，由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10 m/s2)() A10 mB20 m C30 mD40 m,4在學(xué)習(xí)物理知識的同時，還應(yīng)當(dāng)十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的思想和方法，從一定意義上說，后一點甚至更重要偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法對于后來的科學(xué)研究具有重大的啟蒙作用，至今仍然具有重要意義請你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程，判斷下列哪個過程是伽利略的探究過程(),A猜想問題數(shù)學(xué)推理實驗驗證合理外推得出結(jié)論 B問題猜想實驗驗證數(shù)學(xué)推理合理外推得出結(jié)論 C問題猜想數(shù)學(xué)推理實驗驗證合理外推得出結(jié)論 D猜想問題實驗驗證數(shù)學(xué)推理合理外推得出結(jié)論,解析：伽利略探究物體下落規(guī)律的過