17對自由落體運動的研究教學設計

1、2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.7. 7. 對自由落體運動的研究對自由落體運動的研究2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.思考與討論：思考與討論： 兩個下落過程有什么共同點？兩個下落過程有什么共同點？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來. 落葉和蘋果那樣由靜止開始從高處落到低處落葉和蘋果那樣由靜止開始從高處落到低處的運動叫做的運動叫做落體運動落體運動。共同特點：從靜止開始，從高的地方落到低的地方共同特點：從靜止開始，從高的地方落到低的地方。總結歸納總結歸納2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來. 通過對大量的物體自由下通過對大量的物體自由下落

2、的觀察，直接得出結論：落的觀察，直接得出結論：重重的物體比輕的物體下落的快。的物體比輕的物體下落的快。 由于他在學術界的崇高地位，且該結論符合由于他在學術界的崇高地位，且該結論符合生活經(jīng)驗，這種論斷流傳了近生活經(jīng)驗，這種論斷流傳了近20002000年。年。 亞里士多德：亞里士多德： 那么，真的是重的物體下落的快嗎？那么，真的是重的物體下落的快嗎？哲學家、科學家和教育家哲學家、科學家和教育家2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.實驗驗證實驗驗證1、硬幣和紙片2、紙團和紙片3、硬幣和“硬幣”4、木棍和紙板硬幣比紙片下落的快 重的下落快 紙團比紙片下落的快 重量相同下落快慢不同 兩顆硬幣

3、同時著地 重量不同下落一樣快 木棍下落的快 輕的下落快伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究V128V1=8V2=44V128發(fā)現(xiàn)問題發(fā)現(xiàn)問題物理學家、天文學家、哲物理學家、天文學家、哲學學家，近代實驗科學的先驅家，近代實驗科學的先驅者者比薩斜塔：比薩斜塔：兩個鐵球同時落地兩個鐵球同時落地2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.牛頓管演示牛頓管演示 自由落體運動演示實驗自由落體運動演示實驗演示實驗 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象1 1、充滿空氣時，金屬片比羽毛下落快很多、充滿空氣時，金屬片比羽毛下落快很多2 2、在幾乎真空中金屬片和羽毛同時落地、在幾乎真空中金屬片和羽毛同時落地 我們

4、把我們把只在重力作用下只在重力作用下，物體由，物體由靜止靜止開始下落的運動叫開始下落的運動叫做做自由落體運動自由落體運動(free fall).(free fall).如果物體下落時所受空氣阻力與如果物體下落時所受空氣阻力與重力相比，可以忽略不計，那么也可看成是做自由落體運動。重力相比，可以忽略不計，那么也可看成是做自由落體運動。結論：結論： 在幾乎沒有空氣的情況下，輕重不同的兩個物體同時落地，說明在幾乎沒有空氣的情況下，輕重不同的兩個物體同時落地，說明影響物體下落快慢的原因就是影響物體下落快慢的原因就是空氣阻力?？諝庾枇?。 舉例哪些是自由落體運動？（注意：自由落體運動的條件）2022-4-1

5、6一切推理都必須從觀察與實驗得來.觀察思考：判斷下列物理過程是否為自由落體運動？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.提出假設提出假設tV即：測瞬時速度即：測瞬時速度V與時間與時間t成正比成正比 tVthv 2th則：測下落的高度與時間則：測下落的高度與時間t t2 2成正比成正比 2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.困難：落體運動時間太短，無法準確測量困難：落體運動時間太短，無法準確測量 “ “沖淡沖淡”重力，使其加速度減小重力，使其加速度減小. .突破：突破：2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來. 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，伽利

6、略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，只是這個常數(shù)的值只是這個常數(shù)的值隨著隨著的增大而增大。的增大而增大。常數(shù)233222211tststs時間單位12345678距離單位32130298526824119216002104用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略記錄的一組實驗數(shù)據(jù)如下：伽利略記錄的一組實驗數(shù)據(jù)如下：結果表示為：結果表示為： 實驗驗證：實驗驗證：2022-4-16合理外推：合理外推： 隨著傾角的增大隨著傾角的增大， 的數(shù)值在增大。當?shù)臄?shù)值在增大。當=900時，即物體豎時，即物體豎直下落時，這個關系也應該成立，這時的數(shù)值最大。直下落時，這

7、個關系也應該成立，這時的數(shù)值最大。2ts 伽利略終于伽利略終于成功地驗證了原先的猜想成功地驗證了原先的猜想，不但，不但否定了否定了亞里士多德的錯誤論斷亞里士多德的錯誤論斷，而且，而且得到了物體下落的規(guī)律得到了物體下落的規(guī)律。得出規(guī)律：自由落體運動是得出規(guī)律：自由落體運動是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運動勻加速直線運動。2022-4-16頻閃攝影研究自由落體運動頻閃攝影研究自由落體運動2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.00.83.27.112.519.628.3OABCDEF頻閃時間間隔頻閃時間間隔0.04s0.04sAB=OB-OA=3.2cm-0.8cm=0.024mB

8、C=OC-OB=7.1cm-3.2cm=0.039mCD=OD-OC=12.5cm-7.1cm=0.054mDE=OE-OD=19.6cm-12.5cm=0.071mEF=OF-OE=28.3cm-19.6cm=0.087mBC-AB=3.9cm-2.4cm=0.015mAB-OA=2.4cm-0.8cm=0.016mCD-BC=5.4cm-3.9cm=0.015mDE-CD=7.1cm-5.4cm=0.017mEF-DE=8.7cm-7.1cm=0.016m實驗數(shù)據(jù)分析：實驗數(shù)據(jù)分析：圖中的數(shù)據(jù)表示的是各點到圖中的數(shù)據(jù)表示的是各點到O O點的距離：點的距離：實驗表明：自由落體運動是實驗表明：

9、自由落體運動是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運動勻加速直線運動。S=aT2計算測得：計算測得：a98ms22022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.通過實驗及數(shù)據(jù)處理測得：通過實驗及數(shù)據(jù)處理測得： 一切物體的自由落體的加速度都相同，這個一切物體的自由落體的加速度都相同，這個加速度叫加速度叫自由落體加速度自由落體加速度，也叫做，也叫做重力加速度重力加速度，符號：符號：g g方向：豎直向下方向：豎直向下( (與重力方向一致與重力方向一致) )；大?。号c地點有關大?。号c地點有關一般計算中一般計算中g g9.8m9.8ms s2 2，粗略計算中可以取，粗略計算中可以取g g10m10ms

10、s2 2請摘抄筆記！赤道：赤道：g=9.780m/s2北京：北京：g=9.801m/s2北極：北極：g=9.832m/s2莫斯科：莫斯科：g=9.816m/s2隨緯度升高，重力加速度增大。隨緯度升高，重力加速度增大。g g 隨高度的增加越來越小！隨高度的增加越來越??！請摘抄筆記！2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.總結規(guī)律總結規(guī)律gtvt221gth ghvt22a=gv0=0atvvt02021attvxaxvvt2202實驗表明：實驗表明：自由落體運動是自由落體運動是初速度為零初速度為零的的勻加速直線運動勻加速直線運動。實驗及數(shù)據(jù)處理測得：實驗及數(shù)據(jù)處理測得： 自由落體加速度

11、自由落體加速度g98ms2 。請摘抄自由落體運動計算公式！2022-4-16例例1、關于自由落體運動，下列說法正確的是、關于自由落體運動，下列說法正確的是()A物體從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動B如果空氣阻力比重力小很多，空氣阻力可以忽略 不計，這時由靜止開始的運動稱為自由落體運動C跳傘運動員從飛機中由靜止開始下落，打開傘以 前的運動可視為自由落體運動，打開傘以后的運 動，不是自由落體運動D一雨滴從屋頂落下，途中經(jīng)過一窗子時，經(jīng)過窗 子的這一段運動為自由落體運動C2022-4-16例例2：從離地：從離地500m的空中自由落下一個小球，取的空中自由落下一個小球，取g= 10m/s2，求：

12、，求：（1）經(jīng)過多少時間落到地面；）經(jīng)過多少時間落到地面；（2）從開始落下的時刻起，在第）從開始落下的時刻起，在第1s內的位移、最后內的位移、最后1s內的位移；內的位移；因為從開始運動起前9s內的位移為：所以最后1s內的位移為：h10=h-h9代入數(shù)據(jù)計算得：t代入數(shù)據(jù)計算得：h1代入數(shù)據(jù)計算得：h9h10=500m-405m=95m代入數(shù)據(jù)計算得：（2）第1s內的位移：2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.(1)(1)在本節(jié)課中，我學到了什么知識在本節(jié)課中，我學到了什么知識? ?(2)(2)在本節(jié)課中，我學到了什么科學在本節(jié)課中，我學到了什么科學研究方法？研究方法？(3)(3)在本節(jié)課中，我有什么體會？還在本節(jié)課中，我有什么體會？還存在什么疑問？存在什么疑問？課堂小結課堂小結 2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.看看誰反應的更快？看看誰反應的更快？2022-4-16一切推理都必須從觀察與實驗得來.0tvvat2012sv tat一 探索發(fā)現(xiàn)：1.7