2019-2020学年高中物理 第1章 7 对自由落体运动的研究课件 教科版必修1

7.对自由落体运动的研究1.知道物体做自由落体运动的条件.2.通过实验探究自由落体运动加速度的大小,建立重力加速度的概念,知道重力加速度的方向,知道在地球上的不同位置,重力加速度的大小不同,通常情况下g取9.8m/s2.3.了解伽利略对自由落体运动的研究过程.4.掌握自由落体运动的特点和规律.概念自由落体运动:只受重力,物体由静止开始下落的运动公式直线运动基本方程vt=v0+atx=v0t+12at2自由落体方程vt=gth=12gt2知识要点(1)初速度为零(2)受力特点:只受重力作用,无空气阻力或空气阻力可以忽略不计(3)加速度a=g,大小不变,方向竖直向下(4)是初速度为零的匀加速直线运动(5)自由落体运动是一种理想化模型历史发展(1)亚里士多德认为物体下落的快慢是由重量决定的,重的物体比轻的物体下落快(2)伽利略运用逻辑推理(包含数学推导)和实验的方法,推翻了亚里士多德的观点问题根据亚里士多德的思想:捆在一起的物体总重量要比任一部分的重量大,按照亚里士多德的观点,下落速度应该比重量最大的一块更大,但从另一个角度看,重量大的物体和重量小的物体捆在一起,下落慢的轻物体必然要拖着下落快的重物体,使重物下落得比原来慢,违反了亚里士多德“重物比轻物下落快”的理论,所以从逻辑上伽利略认为只有一种可能:重物与轻物应该下落得同样快伽利略探究问题的模式问题→猜想→实验(包含数学推理和实验验证)→合理外推→得出结论问题:“重物比轻物下落快”的理论自相矛盾结论:自由落体运动是匀变速运动,运动快慢与物体质量无关探究一探究二理解重力加速度项目重力加速度定义在同一地点,一切物体在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,也叫重力加速度大小、方向重力加速度a=g,方向总是竖直向下.在通常情况下,g取9.8m/s2,在粗略计算中,g取10m/s2特点(1)在同一地点,一切物体自由下落的快慢是相同的.平时我们看到轻重不同、形状不同、密度不同的物体下落时快慢不同,是由于它们受到空气阻力的影响造成的(2)重力加速度随纬度增加而增大,随高度增加而减小.在赤道上最小,为9.780m/s2;在两极最大,为9.832m/s2探究一探究二匀变速直线运动和自由落体运动公式自由落体运动可以看成匀变速直线运动在v0=0,a=g时的一种特例.项目匀变速直线运动自由落体运动基本规律vt=v0+atvt=gtx=v0t+12𝑎𝑡2h=12𝑔𝑡2推论vt2=v=v0+vt2vt2=v=12𝑔𝑡【例题1】(多选)关于重力加速度的说法,正确的是()A.重的物体g值大B.同一地点,轻重物体的g值一样大C.g值在地球上任何地方都一样大D.赤道处的重力加速度比两极处的重力加速度小解析:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,选项A错误,B正确;重力加速度随纬度增加而增大,随高度增加而减小,选项C错误,D正确.答案:BD【例题2】一条铁链AB长0.49m,系于A端使它竖直下垂.然后让它自由落下,求整条链条通过悬点下方2.45m处小孔O时所需的时间.(g取10m/s2)解析:作出铁链下落的示意图,如图所示.因为铁链上各点的运动情况相同,因此可以取AB上的任一点进行讨论.以B端为研究对象,B到达O点所需时间为t1,发生的位移为h1;A点到达O点所需时间为t2,铁链的长度L=0.49m,此时B点发生的位移为h2=2.45m,由图可知h1=h2-L=1.96m,h1=12𝑔𝑡12,ℎ2=12𝑔𝑡22,求得t=t2-t1=0.07s.答案:0.07s反思要弄清铁链下落的物理过程,同时借助示意图帮助解题.