2013年沪科版物理必修1精品课件 2-1 伽利略对落体运动的研究.ppt

1、第2章 研究匀变速直线运动的规律第2章 研究匀变速直线运动的规律21 伽利略对落体运动的研究 22 自由落体运动的规律目标导航1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法2知道自由落体运动的概念，掌握自由落体运动的规律及特点(重点难点)3理解自由落体的加速度，知道重力加速度的测量方法新知初探自学导引一、伽利略对自由落体运动的研究二、自由落体的速度1自由落体运动(1)定义：物体只在重力作用下从_开始下落的运动，叫做自由落体运动(2)性 质：自 由 落 体 运 动 是 初 速 度 为 零 的_直线运动(3)条件：物体只受重力作用，初速度等于零.静止匀加速想一想1在空中运动的物体，若忽略空气阻力对它

2、的影响，它做的一定是自由落体运动吗？提示：不一定自由落体运动有两个条件，除了只受重力作用外，初速度要求必须为零.2.自由落体的加速度(1)大小：g_ m/s2.(2)方向：竖直_3速度表达式vtgt.9.8向下重力加速度相等不同想一想2根据漫画讨论如图所示：他们采用了什么方法测量洞的深度？提示：他们采用的是自由落体运动规律，通过测量石头下落的时间求位移的方法测量洞深要点探究讲练互动要点一 正确认识伽利略对落体运动的研究学案导引1亚里士多德落体运动的观点是什么？2伽利略是如何研究落体运动的？其意义是什么？1.正确认识亚里士多德的观点亚里士多德是世界历史上了不起的人物，对科学有很大贡献他对自由落体

3、运动的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索，我们应这样看待亚里士多德的观点：是人类在落体运动研究上迈出的第一步，有很大进步性；是错误的；统治了两千年2.如何认识伽利略的科学方法(1)伽利略第一次把实验与逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来，打开了近代科学的大门,以前的学者只注重思辨,不注重实验尊重事实，敢于质疑权威是创新的必备素质伽利略把自己的科学方法付诸应用，成功地解决了自由落体运动的运动性质问题，其中有观察、有猜想、有实验、有逻辑推理(包括数学推演)，他的方法为后人所采用，创造了科学的奇迹(2)伽利略为自由落体运动的研究，开创了研究物理规律的科学方法抽象思维、数学推导与科学实验相结合

4、，这种方法到现在仍然是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法，不但标志着物理学的真正开端，也有力地推进了人类科学认识的发展，近代科学研究的大门从此打开伽利略以前的学者认为,物体越重，下落越快伽利略等一些物理学家否定了这种看法.(1)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为()例1A它们的质量不等B它们的形状不同C它们的材料不同D它们所受的空气阻力与重力的比值不等(2)此塔顶端同时释放大小不等的实心铁球，下列说法中正确的是()它们受到的空气阻力不等它们的加速度相等 它们落地的速度不等 它们下落的时间相等ABC只有D只有【思路点拨】解此题要注意两点：(1)羽毛

5、下落过程中空气阻力不能忽略(2)玻璃球和铁球下落过程中空气阻力可以忽略【精讲精析】(1)玻璃球和铁球下落时与重力相比空气阻力可以忽略羽毛下落得比玻璃球慢，是因为羽毛受到的空气阻力影响大,羽毛下落时与重力相比空气阻力不能忽略(2)大小不等的实心铁球受到的空气阻力不相等在忽略空气阻力的情况下，两球均做自由落体运动，下落的快慢程度相同，加速度相等因下落高度相等，故下落的时间相等,落地的速度相等【答案】(1)D(2)B变式训练让体积相同的石块和木块从同一高度同时由静止下落，它们的重力均远大于各自受到的阻力，则()A下落的全过程，它们的平均速度相等B若将两者捆绑在一起，让它们由静止下落,则比木块单独下落

6、时快C若将两者捆绑在一起，让它们由静止下落，则比石块单独下落时快D下落过程中，石块始终在木块的下方解析：选A.若物体在下落过程中所受的空气阻力远小于自身重力，我们就可以忽略空气阻力对物体下落速度的影响，这时石块与木块都做自由落体运动将两物体从同一高度同时由静止释放，在下落过程中两物体总是在同一高度，也会同时落地，所以两物体在下落全过程的平均速度相等，所以选项A是正确的，而选项D是错误的选项B和C进行推理的前提是错误的,即认为重物体比轻物体下落得快，所以选项B、C都是错误的要点二 正确理解自由落体运动学案导引1严格来说，自由下落的物体都要受到阻力的作用，那么什么样的运动可以当成自由落体运动来处理

7、？2重力加速度产生的原因是什么？在地球上不同地点的重力加速度大小相等吗？方向相同吗？3自由落体运动的速度、位移的规律是怎样的？它是一种什么运动？1.物体做自由落体运动的条件(1)初速度为零；(2)除重力之外不受其他力的作用2自由落体运动是一种理想化的运动模型在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动，当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落可以当做自由落体运动来处理3自由落体运动的实质初速度为零、加速度ag的匀加速直线运动.4重力加速度(1)产生原因：由于地球上的物体受到地球的吸引力而产生的(2)大小：与地球上的位置及距地面的高度有关(3)方向：竖直向下由于地球是一

8、个球体，所以各处的重力加速度的方向是不同的(2012陕西汉阴中学月考)从离地面80 m的空中自由落下的一个小球,取g10 m/s2，求：(1)经过多长时间小球落到地面上？(2)自开始下落计时，在最后1 s内的位移(3)下落一半高度时的速度【思路点拨】小球释放后做自由落体运动,根据自由落体运动的规律，选择合适的公式进行计算例2【答案】(1)4 s(2)35 m(3)28.28 m/s【规律总结】应用自由落体运动的规律时,应先确定研究对象，选定研究过程，明确物体的运动情况，结合自由落体运动规律进行求解互动探究上题中，小球从静止开始下落的第1秒内，第2秒内的位移之比是多少？第1秒末、第2秒末的速度之比呢？由vgt知，第1秒末的速度v1gt101 m/s10 m/s第2秒末的速度v2gt102 m/s20 m/sv1v212.答案：1312热点示例创新拓展自由落体运动规律的综合应用经典案例(10分)如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？【规律总结】本题属于杆状物体下落问题,下落的直杆有长度，分析这类问题的关键是将端点转化为质点问题进行处理，并把直杆穿圆柱筒的过程和对应的自由落体运动的位移用图示表示出来便于分析清楚