2.5自由落体运动_课件※

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1、2.5自由落体运动2.6伽利略对自由落体运动的研究生活中常见的下落运动雪花飘落苹果下落露珠下落见一叶落而知岁之将暮-----《淮南子・说山训》落体运动的思考亚里士多德伽利略重的物体下落得快物体下落快慢与物体质量没有必然的联系亚伽之争假设：重的物体下落得快V1V2V12伽利略(Galilei)(1564-1642)伽利略推理为什么生活中铁块比羽毛下落得要快呢？物体下落快慢到底与什么因素有关呢？空气阻力？猜想看演示实验：1、书和纸片的下落2、纸片和纸团的下落结论：重的物体不一定下落得快。这说明：物体下落的快慢不是由它们的轻重决定的。阿波罗登月实验1970年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航

2、员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。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，叫自由落体运动。⑴v0=0，是加速运动；⑵只受重力作用；2.特点:3.生活中的落体运动,只有在空气阻力可以忽略的情况下,才可以视为自由落体运动。⑶轨迹是直线。打点计时器纸带夹子重物实验:用打点计时器研究自由落体运动的性质实验装置数据处理猜想:自由落体运动是什么性质的运动？实验方案一:打点计时器和纸带的方法x1=3.96cmx2=9.42cmX3=16.54cmX4=25.12cmX5=35.30cmX6=47.04cm0

3、123456v/m/st/s00.200.040.080.120.161.21.62.02.42.8实验方案二:频闪照相法实验方案三：传感器测加速度10246812141618A(0.54cm)B(2.18cm)C(4.90cm)D(8.71cm)E(13.61cm)F(19.60cm)SⅠSⅡSⅢSⅣSⅤ若SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。1.081.091.091.09初速度为零的匀加速直线运动自由落体运动速度变化有什么特征？取点ABCDEF连续相等时间内的位移（cm)SⅠ=1.64SⅡ=2.72SⅢ=3.81S

4、Ⅳ=4.90SⅤ=5.99连续相等时间内的位移差（cm)SⅡ-SⅠ=SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=规律SⅤ-SⅣ=二、自由落体加速度g（重力加速度）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。用g表示。2.方向：竖直向下3.大小：通过多种方法用实验测定，在地球上的不同地方g不同。不同地点的重力加速度g的值:地点纬度重力加速度赤道0°9.780广州23°06'9.788武汉30°12'9.794上海31°06'9.794东京35°43'9.798北京39°56'9.801纽约40°40'9.803莫斯科55°45'9.816北极90°9.832在不同地点加速度

5、g值略有差异，同一地点g为定值且不变，通常的计算中一般都取g=9.8m/s2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。随纬度升高，重力加速度增大三、自由落体的运动规律1.速度与时间关系式v＝v0+at2.位移与时间关系式x=v0t+at2/23.位移与速度关系式v2-v20=2axv=gth=gt2v2=2gh四、伽利略对自由落体运动的研究猜想与假说自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。速度应该是均匀变化的。伽利略随时间均匀变？随位移均匀变？实验验证困难一：速度无法直接测量突破：间接验证若v0＝0,且必有t1x1t1x2t1x33x15x1实验验证困难二：落体运动时间太快，无法准

6、确测突破：“冲淡”重力，使其加速度减小伽利略设计的斜面怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍助手利用自己的脉搏测时间伽利略一些贵族实验验证实验器材、过程实验结论：①_____________________②___________________________小球做匀加速运动同斜面，不同小球，加速度相同实验验证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,质量不同小球加速度仍相同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90°,就是自由落体运动！伽利略的研究之路对现象的一般观察提出假设运用逻辑得出结论实验验

7、证修正推广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、“自由落体频闪照片”求加速度2、用打点计时器研究纸带求出加速度3、其它方法（测速计等）伽利略生平伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家，他开创了以实验事实为基础并具有严密逻辑体系和数学表述形式的近代科学。他为推翻以亚里士多德为旗号的经院哲学对科学的禁锢、改变与加深人类对物质运动和宇宙