高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动2.6伽利略对自由落体运动的研究课件新人教必修1 (1)
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3.(多选)对于自由落体运动,下列说法中正确的是( ) A.在1 s内、2 s内、3 s内的位移之比是1∶3∶5 B.在1 s末、2 s末、3 s末的速度之比是1∶2∶3 C.在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比是1∶4∶9 D.在相邻两个1 s内的位移之差都是9.8 m 解析:自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动, 1 2 由h= 2 gt 可知在1 s内、2 s内、3 s内的位移之比是1∶4∶9,A项错。 由v=gt可知,B项正确。第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度分别 等于0.5 s、1.5 s、2.5 s时刻的速率,所以平均速度之比是1∶3∶5,C 项错。相邻两个1 s内的位移之差Δh=gT2=9.8 m,D项正确。故选B、 D。 答案:BD
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1.正误辨析 (1)物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动。 ( ) 解析:自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,自由 落体运动必须同时满足这两个条件。 答案:× (2)物体在真空中一定做自由落体运动。 ( ) 解析:如果物体在真空中运动的初速度不为零或运动中除受重力外 还受其他力作用,物体在真空中的运动就不是自由落体运动。 答案:× (3)自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等。 ( ) 解析:因自由落体运动是匀变速直线运动,加速度恒定,所以相等时 间内速度的变化量相等。 答案:√
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三、自由落体运动的规律 1.自由落体运动的实质:初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线 运动。 2.基本公式:(1)速度公式v=gt。 1 2 gt 。 (2)位移公式h=______ 2 (3)位移速度关系式v2=2gh。
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四、伽利略对自由落体运动的研究 1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。 2.伽利略的研究 (1)伽利略通过怎样的逻辑推理否定了亚里士多德的论断? 提示:根据亚里士多德的论断,大小石块捆绑在一起时下落的速 度变大还是变小可以得出两种不同的结论。 (2)伽利略猜想自由落体运动会是一种怎样的运动? 提示:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是 均匀变化的。 (3)数学推理:伽利略通过数学推理得出对于初速度为0的匀变速 直线运动应有x∝t2。
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自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
核心素养培养目标 1.知道物体做自由落体运动的条 件,知道自由落体运动是初速度为 零的匀加速直线运动。 2.会探究自由落体运动规律和测 定自由落体运动的加速度。知道 重力加速度的大小、方向,并能理 解影响重力加速度的因素。 3.运用自由落体运动的规律和特 点解决有关问题。 4.了解伽利略对自由落体运动的 研究方法,领会伽利略的科学思 想。
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(4)伽利略采用了间接验证的方法,让小球从斜面上的不同位置滚 下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用时间t。 结果表明:小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,只要 斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。增大斜面的倾角,小 球的加速度随斜面倾角的增大而变大。 (5)伽利略将得到的实验结果进行了怎样的合理外推? 提示:伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况,小球的运动就成为 自由下落,伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动。
知识点一
知识点二
知识点三
对自由落体运动的理解 问题导引 如图所示,有两根长约1 m的玻璃管,内装羽毛、小球、小金属片、 小铜钱等,其中一根用抽气机抽成真空。让玻璃管竖直,观察各种 物体两根管中下落时的现象。
(1)两根管中物体下落的现象有什么不同? (2)实验表明:只受重力作用时,物体下落快慢有什么规律? (3)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?
核心素养形成脉络
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一、自由落体 1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.自由落体运动的初速度和受力有什么特点? 初速度等于零的匀加速直线运动。受力特点:只受重力作用。 二、自由落体加速度 1.什么是重力加速度?通常用什么符号表示? 在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫 自由落体加速度,也叫重力加速度,符号为g。 2.自由落体加速度的方向总是竖直向下。一般的计算中,g取9.8 m/s2或 10 m/s2。 3.随着地球上纬度不同,重力加速度怎样变化? 地球上越靠近赤道的地方重力加速度越小,越靠近两极的地方重 力加速度越大。
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(4)在同一地点,轻重不同的物体的g值一样大。 ( ) 解析:加速度的大小与物体的重量无关,同一地点加速度相同。 答案:√ (5)自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。 ( ) 解析:只受重力且初速度为零的运动是自由落体运动。 答案:√
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2.下列运动中可视为自由落体运动的是( ) A.苹果成熟后自由掉落 B.羽毛释放后向下飘落 C.乒乓球下抛后竖直落下 D.降落伞从空中缓缓降落 解析:苹果成熟后自由下落,阻力可以忽略,初速度为零,仅受重力,可 视为自由落体运动,A正确;羽毛下落过程中所受的阻力不能忽略, 不能视为自由落体运动,B错误;乒乓球下抛后,初速度不为零,不能 视为自由落体运动,C错误;降落伞从空中缓缓降落,阻力不能忽略, 不能视为自由落体运动,D错误。 答案:A
知识点一
知识点二
知识点三
要点提示:(1)在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快;在抽 掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛的下落快慢相同。 (2)同一地点,只受重力作用时,物体下落的快慢相同。 (3)当空气阻力远小于重力时,空气中物体由静止开始的下落可看 作自由落体运动。
知识点一
知识点二
知识点三
知识归纳 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,物体的下落可以当作自由落体运动来 处理。 3.自由落体运动的实质:自由落体运动的实质是初速度为零、加 速度a=g的匀加速直线运动,它是匀变速直线运动的一个特例。
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1.正误辨析 (1)物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动。 ( ) 解析:自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,自由 落体运动必须同时满足这两个条件。 答案:× (2)物体在真空中一定做自由落体运动。 ( ) 解析:如果物体在真空中运动的初速度不为零或运动中除受重力外 还受其他力作用,物体在真空中的运动就不是自由落体运动。 答案:× (3)自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等。 ( ) 解析:因自由落体运动是匀变速直线运动,加速度恒定,所以相等时 间内速度的变化量相等。 答案:√
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三、自由落体运动的规律 1.自由落体运动的实质:初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线 运动。 2.基本公式:(1)速度公式v=gt。 1 2 gt 。 (2)位移公式h=______ 2 (3)位移速度关系式v2=2gh。
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四、伽利略对自由落体运动的研究 1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。 2.伽利略的研究 (1)伽利略通过怎样的逻辑推理否定了亚里士多德的论断? 提示:根据亚里士多德的论断,大小石块捆绑在一起时下落的速 度变大还是变小可以得出两种不同的结论。 (2)伽利略猜想自由落体运动会是一种怎样的运动? 提示:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是 均匀变化的。 (3)数学推理:伽利略通过数学推理得出对于初速度为0的匀变速 直线运动应有x∝t2。
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自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
核心素养培养目标 1.知道物体做自由落体运动的条 件,知道自由落体运动是初速度为 零的匀加速直线运动。 2.会探究自由落体运动规律和测 定自由落体运动的加速度。知道 重力加速度的大小、方向,并能理 解影响重力加速度的因素。 3.运用自由落体运动的规律和特 点解决有关问题。 4.了解伽利略对自由落体运动的 研究方法,领会伽利略的科学思 想。
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(4)伽利略采用了间接验证的方法,让小球从斜面上的不同位置滚 下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用时间t。 结果表明:小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,只要 斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。增大斜面的倾角,小 球的加速度随斜面倾角的增大而变大。 (5)伽利略将得到的实验结果进行了怎样的合理外推? 提示:伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况,小球的运动就成为 自由下落,伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动。
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对自由落体运动的理解 问题导引 如图所示,有两根长约1 m的玻璃管,内装羽毛、小球、小金属片、 小铜钱等,其中一根用抽气机抽成真空。让玻璃管竖直,观察各种 物体两根管中下落时的现象。
(1)两根管中物体下落的现象有什么不同? (2)实验表明:只受重力作用时,物体下落快慢有什么规律? (3)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?
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一、自由落体 1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 2.自由落体运动的初速度和受力有什么特点? 初速度等于零的匀加速直线运动。受力特点:只受重力作用。 二、自由落体加速度 1.什么是重力加速度?通常用什么符号表示? 在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫 自由落体加速度,也叫重力加速度,符号为g。 2.自由落体加速度的方向总是竖直向下。一般的计算中,g取9.8 m/s2或 10 m/s2。 3.随着地球上纬度不同,重力加速度怎样变化? 地球上越靠近赤道的地方重力加速度越小,越靠近两极的地方重 力加速度越大。
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(4)在同一地点,轻重不同的物体的g值一样大。 ( ) 解析:加速度的大小与物体的重量无关,同一地点加速度相同。 答案:√ (5)自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。 ( ) 解析:只受重力且初速度为零的运动是自由落体运动。 答案:√
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2.下列运动中可视为自由落体运动的是( ) A.苹果成熟后自由掉落 B.羽毛释放后向下飘落 C.乒乓球下抛后竖直落下 D.降落伞从空中缓缓降落 解析:苹果成熟后自由下落,阻力可以忽略,初速度为零,仅受重力,可 视为自由落体运动,A正确;羽毛下落过程中所受的阻力不能忽略, 不能视为自由落体运动,B错误;乒乓球下抛后,初速度不为零,不能 视为自由落体运动,C错误;降落伞从空中缓缓降落,阻力不能忽略, 不能视为自由落体运动,D错误。 答案:A
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知识点二
知识点三
要点提示:(1)在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快;在抽 掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛的下落快慢相同。 (2)同一地点,只受重力作用时,物体下落的快慢相同。 (3)当空气阻力远小于重力时,空气中物体由静止开始的下落可看 作自由落体运动。
知识点一
知识点二
知识点三
知识归纳 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,物体的下落可以当作自由落体运动来 处理。 3.自由落体运动的实质:自由落体运动的实质是初速度为零、加 速度a=g的匀加速直线运动,它是匀变速直线运动的一个特例。