2017人教版高中物理必修一2.5-2.6《自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究》学案

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1、www.ks5u.com2.5　自由落体运动2.6　伽利略对自由落体运动的研究[目标定位]　1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.2.掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同.3.了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法．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．在有空气的空间，如果空气阻力作用比较小，可以忽略，物体的下落可以近似看做自由落体运动．　想一想：在空气中自由释放的物体一定做自由落体运动吗？答案　在空气中自由下落的物体，只

2、有当空气阻力作用比较小，可以忽略时，物体所做的运动才是自由落体运动．二、自由落体加速度1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示．一般的计算中，g取9.8_m/s2，近似计算时，g取10_m/s2．2．方向：重力加速度的方向总是竖直向下的．　想一想：质量越大的物体自由落体加速度越大吗？答案　不是，自由落体加速度又叫重力加速度，只与物体的位置有关，与物体的质量和运动状态无关．三、自由落体运动的规律　自由落体运动是初速度为零，加速度等于g的匀加速直线运动，匀变速直线运动的所有规律、公

3、式均适用于自由落体运动．　想一想：匀变速直线运动的推论对于自由落体运动是否适用？答案　自由落体运动就是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的实例，所以匀变速直线运动的所有推论公式都适用于自由落体运动．四、伽利略对自由落体运动的研究1．归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑的推理，否定了亚里士多德的论断．2．猜想：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初速度为零的匀变速直线运动应该有x∝t2．4．实验验证：(1)小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动．(2)只要斜面的

4、倾角一定，小球的加速度都是相同的．(3)斜面的倾角增大，小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．5．合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做匀加速直线运动．6．伽利略的科学方法伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学方法．　想一想：伽利略是通过实验验证了自由落体运动是匀加速直线运动吗？答案　不是；伽利略是经过合理外推根据逻辑推理说明了自由落体运动是匀加速直线运动.一、对自由落体运动的理解1．自由落体运动是一种理想模型．当自由下落的物体所受的空气阻力远小于重力时，

5、物体的运动才可以视为自由落体运动．如空气中石块的下落可以看做自由落体运动，空气中羽毛的下落不能看做自由落体运动．2．物体做自由落体运动的条件：(1)初速度为零；(2)只受重力．3．运动特点：初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动．是匀变速直线运动的特例．运动图象：自由落体运动的vt图象是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.注意：物体在其他星球上也可以做自由落体运动，但下落的加速度与在地球表面下落的加速度不同．例1　关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　)A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用C．被

6、运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动D．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动解析　自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力．不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动．故A、B错误；被运动员推出去的铅球具有水平初速度，不满足自由落体运动的条件，C错误；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D正确．答案　D二、自由落体加速度1．对自由落体加速度的理解(1)定义：重力加速度又叫自由落体加速度，通常用g来表示．(2)重力加速度的方向总是竖直向下．(3)在同一地点，一切物体的重力加速度都相同．(4)在不同地理位置处的重力加速度一般不同，赤道上物体

7、的重力加速度最小；南(北)极处重力加速度最大；物体所处地理位置的纬度越大，重力加速度越大．(5)一般的计算中，可以取g＝9.8m/s2，或g＝10m/s2.注意：重力加速度的方向为竖直向下，而非垂直地面向下，它的方向可以用重垂线来确定．2．测量重力加速度的方法(1)打点计时器法①利用如图27、81所示装置，让物体自由下落打出纸带．图27、81②对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用g＝，求出g.(2)频闪照相法利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，根据Δh＝gT2求出g＝.也可以根据v＝v＝，求出物体在某一时刻的速度，再由v

8、＝v0＋gt，也可求出g.例2　关于重力加速度的说法中不正确的是(　　)A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算