云南省德宏州潞西市芒市中学xx高中物理-2

【关键字】建议、情况、方法、认识、问题、和谐、保持、发展、了解、研究、位置、思想、要素、作用、增量、速度、分析、推广、解决、方向、推动、核心

§2.6 伽利略对自由落体运动的研究

一．学习目标

1．通过历史回顾,初步了解近代实验科学产生的背景

2．认识实验对物理学发展的推动作用。

二、问题与例题

问题1：伽利略推翻亚里士多德的观点，采用的是什么推理方法？你以前是否用到该法？ 问题2：在没有空气阻力的情况下，轻重不同物体的下落快慢会怎样呢？

问题3：关于自由落体运动，伽利略作了怎样的猜想？

问题4：为了证明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，伽利略遇到了什么困难？如何解决的？

例题1：某人在高层楼房的阳台外侧以2 0 m/s 的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m 处时，所经历的时间为多少？（不计空气阻力，取g =10m/s2）

分析：石块运动到离抛出点15m 处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？ 从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为20220==g v H m>15m 。

这样石块运动到离抛出点15 m 处的位置必定有两个，如图所

示，因而所经历的时间必为三个。

分段法：

石块上升到最高点所用的时间为：

20==g v t s

2 s 前石块第一次通过“离抛出点15 m 处”；2 s 时石块到达

最高点，速度变为零，随后石块开始做自由落体运动，会第二次经过“离抛出点15 m 处”；当石块落到抛出点下方时，会第三次经过“离抛出点15m 处”。这样此题应有三解。

当石块在抛出点上方距抛出点15m 处时取向上为正方向，则位移x = +15m ，a= - g = - 10 m/s2 ，代入公式

得：2

)10(212015t t -+⨯=

解得 t1=1 s ；t2=3 s

t1=1 s 对应着石块上升时到达“离抛出点15 m 处”时所用的时间，而t2=3 s 则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m 处”时所用的时间。

由于石块上升的最大高度H=20m ，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m 处”时，自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m ，下落此段距离所用的时间

7103522=⨯==g H t OB s

石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m 处”时所用的时间为：t3=2 s+7s=(2+7)s

三、目标检测

1．两千多年前的_________认为越重的物体下落得越快。

2．伽利略给出了科学研究过程的基本要求，这些要素包含对现象的一般观察：__________、__________、_________、对假说进行修正和推广等。伽利略科学思想方法的核心是把_________和_________和谐地结合起来。

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC

A组题

1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是 [ ]

A.甲比乙先着地

B.甲比乙的加速度大

C.甲、乙同时着地

D.无法确定谁先着地

2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [ ]

A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半

B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半

C.在任何相等时间内速度变化相同

D.在任何相等时间内位移变化相同

B组题

1.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 [ ]

A.1m

B.5m

C.10m

D.不能确定

2.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [ ]

A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大

B.下落1s末，它们的速度相同

C.各自下落1m时，它们的速度相同

D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大

3.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 [ ]

A.保持不变

B.不断增大

C.不断减小

D.有时增大，有时减小

4.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是[ ]

A.落地时甲的速度是乙的1/2

B.落地的时间甲是乙的2倍

C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同

D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等

C组题

1.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m 时被击中，则子弹发射的初速度是多大？

2.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图2所示，问：

（1）此屋檐离地面多少m？

（2）滴水的时间间隔是多少？