高中物理1.7自由落体运动 优秀课件1

思考：
伽利略在研究落体运动时首先遇到了什么困难？伽利 略是怎么做的？他作出了怎样的大胆科学猜测？
猜测与假说 物体下落速度是均匀变化的。
伽利略
假设一 速度与位移成正比 v x
假设二 速度与时间成正比 v t
思考：
伽俐略在实验过程中遇到了怎样的困难？他又是怎 样克服的？
困难一：瞬时速度无法直接测量 突破： 运用数学逻辑，得到推论
用g 表示。
物体从空自由下，
轻重没有快慢差。
在通常的计算中， g = 9.8 m/s你2或我g一= 1个0 m加/s速2 。度重，力加
速度方向总是竖直向下。
共同享受九点八。
你从表中发现了什么规律吗？
知识梳理
随 纬 度 升 高 ， 重 力 加 速 度 增 大
北极： g = 9.832 m/s2
莫斯科： g = 9.816 m/s2
探究三: 自由落体运动是什么性质的运动呢？
思考：对于自由落体运动，我们有哪些方法 来获得〔测量到〕它的运动信息？
知识梳理
0
自
2
由
落
4
体
运
6
动
速
8
度
变 10
化
有 12
什 么
14
特 征 16
？
18
A(0.54cm) B(2.18cm) C(4.90cm) D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
困难三：伽利略用斜面实验验证了x∝t2关系后,怎么用 这个结果来说明落体运动也符合这个规律呢？
合理外推
质量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面倾角，加速度变大 倾角很大，接近落体运动 →倾角900,就是自由落体运动！
伽利略成功验证了自己的猜测，不仅彻底否认了亚里士 多德关于落体运动的错误论断，而且得到了落体运动的 规律。
伽利略的科学方法
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力〞，可以对落体 运动精确地“计时〞、“定位〞，直接研究落体运 动的性质。 现代研究落体运动的方法 ： 1、用打点计时器
超越伽利略 2 、用频闪照片 3、用光电计时器(测速计等)
总结： 伽利略在研究自由落体的运动中克服了哪些困难？ 他的故事对你有什么启发？
运动是否为匀加速运动？
判断：△x是否相等？
知识梳理
0
自
2
由 落
4
体 运
6
动 速
8
度 变
10
化 有
12
什 么
14
特 征
16
？ 18
A(0.54cm) B(2.18cm) C(4.90cm) D(8.71cm)
E(13.61cm)
取点
连续相等时间内的 位移(cm)
连续相等时间内的 位移差(cm)
AB xⅠ =1.64 BC xⅡ =2.72 CD xⅢ =3.81 DE xⅣ=4.90 EF xⅤ=5.99
马克思、恩格斯： 古希腊著名的思想家和哲学家 在西方被称为“最博学的人〞 古代最伟大的思想家
名言：“吾爱吾师，吾更爱真理〞
亚里士多德
绵延两千年的错误
生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地 亚里士多德：物体下落的快慢由它们的重量决定．
研究方法：观察——思考(直觉)
思考:为什么这个错误被延续了两千多年？
结论：
影响落体运动快慢的因素是空气阻力的 作用，没有空气阻力时，只在重力作用下 轻重不同的物体下落快慢相同 .
一、自由落体运动
1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的 运动，叫做自由落体运动。
2、条件：〔1〕从静止开始下落〔即初速度为零〕； 〔2〕只受重力作用〔当空气阻力同重力相比很小， 可忽略不计，物体下落也可看作自由落体运动〕
xⅡ-xⅠ= 1.08 xⅢ-xⅡ= 1.09 xⅣ-xⅢ= 1.09 xⅤ-xⅣ= 1.09
F(19.60cm)
结论
3、自由落体运动的性质：自由落体运 动是初速度为零的匀加速直线运动。
二、自由落体加速度
在同一地点，一切物体在做自由落体运动中的加速度
都相同，这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度，
伽利略
伽利略的发现以及他所应用的 科学的推理方法，是人类思想 史上最伟大的成就之一，而且 标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦
伽利略（1564-1642） 物理学家、天文学家
思考：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？ 假设：重的物体下落得快
v2=4 v1=8
4<v12<8
v12＞8
逻辑的力量 伽利略： 物体下落快慢与轻重无关
世界著名的比萨斜塔实验证明
研究方法： 观察—逻辑推理——实验(比照实验)
逻辑的力量
伽利略通过逻辑推理的方法指出了亚里士多德观点的 自相矛盾之处。 那么又如何解释生活中观察到的重的物体比轻的物体 下落得快呢？大量实验证明，我们知道这是由于空气 阻力的影响造成的。 伽利略指出：“如果完全排除空气的阻力，轻重不同 的物体将下落得同样快。〞在真空实验室里人们用闪 光照相的方法对羽毛和苹果的下落进行研究，证实了 这一观点。
测高度
h 1 gt 2 2
7伽利略对自由落体运动的研究
他是谁？
他的全部作品有47部留存。 他的著作包括天文学、 动物学、地理学、地质学、 物理学、解剖学、生理学、 伦理学、心理学、经济学、 政治学、修辞学、美学。
黑格尔：他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一， 他是一个在历史上无与伦比的人……
vt
x t2
困难二：落体运动时间太短，无法准确测量 突破： “冲淡〞重力，使其加速度减小
实验设计：伽利略斜面实验 铜壶漏滴〔滴水计时〕
实验验证
伽利略
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
疑心者在翻阅亚 里士多德的书籍
伽利略斜面实验数据手稿
实验结论
小球的运动是匀加速直线运动 质量不同小球同一斜面下落，加速度相同 增大斜面倾角，加速度变大
第 7 节 对自由落体运动的研究
生活中常见的下落运动
苹果下落 雪花飘落
露珠下落
见一叶落而知岁之将暮 -----《淮南子・说山训》
探究一： 轻重不同的物体，下落的快慢是否相同呢？
请设计实验验证你的猜测。
探究二： 影响物体下落快慢的因素是什么呢？
演示实验：牛顿管实验
月球上物体下落的实验
1971年美国宇航员大卫·斯科特在月球上让一把锤子和一根羽 毛同时下落，观察到它们同时落到月球外表。
北京： g = 9.801m/s2
赤道： g = 9.780 m/s2
知识梳理
自由落体运动规律
二 个
v v0 at
基本 公 式x Nhomakorabeav0t
1 2
at 2
v0=0 a=g v0=0 a=g
v gt
h 1 gt 2 2
趣味试验
自由落体的应用
h 1 gt 2 2
t 2h g
问题：假设每层楼高度是 2.8米，这位青年从他所在 的地方冲到楼窗下需要的 时间是1.3秒，请估算他的 反响时间至多为多长。