第7節(jié)-對自由落體運動的研究

第一章運動的描述第7節(jié)對自由落體運動的研究制作：葉建軍yejianjun1@163.com【學習目標】1.知道自由落體運動的規(guī)律2.明確重力加速度的意義3.能解決自由落體運動的實際問題1.勻變速直線運動的規(guī)律：2.當初速度為零時：速度規(guī)律位移規(guī)律【知識回顧】3.對于勻變速直線運動，如果將時間等份成周期為T的間隔，如圖所示，那么相鄰兩個時間間隔內(nèi)位移之差用Δx表示則有：我們把它稱為勻變速運動的判別式?！居^察思考】1.亞里士多德通過對物體自由下落的觀察，提出了“重的物體比輕的物體下落的快”，即“重快輕慢”的觀點.你對他的觀點產(chǎn)生過懷疑嗎？2.活動:比較橡皮和紙片誰先落地；再把紙對折撕成等質量的兩半，把其中一個揉成團再完成實驗，你觀察到什么現(xiàn)象呢？如果兩個都揉成團呢？空氣阻力的影響.思考：造成“重快輕慢”的原因可能是什么呢？1.實驗:(1)錢毛管實驗【自由落體運動】我們把下，的運動叫做自由落體運動。(2)真空實驗室中拍攝的頻閃照片(3)宇航員在月球上的落體實驗思考：物體在運動的過程中受力情況如何呢？

物體是被如何釋放的呢？物體只受重力作用由靜止開始下落發(fā)現(xiàn)問題伽利略以“重物比輕物落得快”為前提，通過邏輯推理，得出了互相矛盾的結論．若以“輕物比重物落得快”為前提，你能否推斷出互相矛盾的結論？請試推之．【伽利略對落體運動規(guī)律的探究】提出假說從“自然界總是習慣于運用最簡單和最容易的手段”的信念出發(fā)，提出自由落體的速度與時間成正比的猜想，即，并進而推導出下落距離與時間的關系為

.間接驗證1．遇到的困難：由于伽利略無法直接測定瞬時速度，所以不能由實驗直接驗證速度是否隨時間均勻變化．

2.巧妙設計了斜槽實驗,檢驗出運動距離與時間的平方成正比,也就間接證明了落體速度與時間成正比.記?。撼跛俣葹榱愕膭蜃兯僦本€運動的特征：

(1)在第一個ts內(nèi)、第二個ts內(nèi)、第三個ts內(nèi)……的位移關系：（xⅠ∶xⅡ∶xⅢ：…＝1∶3∶5：…）

(2)在相等的時間間隔ts內(nèi)，ts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)……的位移關系：（x1∶x2∶x3：…=1∶4∶9：…

）(請注意:這里的加速度叫什么?)合理外推將斜槽實驗的結論外推到傾角為900的情況,證明了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動【伽利略對落體運動規(guī)律的探究】1.進行科學探究的一般步驟：發(fā)現(xiàn)問題提出假設實驗驗證得出結論使用歸謬法說明亞里斯多德的觀點是錯誤的。提出猜想與假設條件的限制，只能間接驗證將間接驗證的結論合理外推，然后總結得出結論2.對此伽利略得出：

自由落體運動是初速度為零、加速度恒定的勻加速直線運動。加速度是多大呢？此加速度稱之為自由落體加速度或重力加速度，用g表示?！咀杂陕潴w加速度】根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請同學們利用△x=aT2，計算出自由落體加速度的大小。cm0123456789101112131415161718192019.602.180.544.908.7113.61OABCDEF第一段時間間隔內(nèi)的位移為:x1=0.54㎝第二段時間間隔內(nèi)的位移為:x2=2.18㎝-0.54㎝=1.64㎝第三段時間間隔內(nèi)的位移為:x3=4.90㎝-2.18㎝=2.72㎝第四段時間間隔內(nèi)的位移為:x4=8.71㎝-4.90㎝=3.81㎝第五段時間間隔內(nèi)的位移為:x5=13.61㎝-8.71㎝=4.90㎝第六段時間間隔內(nèi)的位移為:x6=19.60㎝-13.61㎝=5.99㎝相鄰兩段的位移差分別為

=1.64㎝-0.54㎝=1.10㎝

=2.72㎝-1.64㎝=1.08㎝=3.81㎝-2.72㎝=1.09㎝

=4.90㎝-3.81㎝=1.09㎝

=5.99㎝-4.90㎝=1.09㎝由得重力加速度大小討論：實驗會有誤差嗎？誤差的來源可能有哪些？一是實驗誤差，如空氣阻力的影響等；二是計算誤差，為了減小這種誤差，可用圖象法計算加速度.研究表明：重力加速度的方向是豎直向下的，其大小為9.8m/s2。在同一地點，一切物體的重力加速度都相同,地球上緯度和海拔不同的區(qū)域，重力加速度的數(shù)值略有差別。g(m/s2)地點

北極

北京上海

廣州赤道緯度9.8329.8019.7949.7889.78039o56′90o31o12′23o06′0o(想一想,g值變化有什么規(guī)律嗎?)g

=9.8m/s2或g

=10m/s2課堂小結一、定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動三、性質：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動四、加速度：大小:g（重力加速度）緯度越高

方向:

.豎直向下g值越大二、特點：只受重力V0=0五、速度和位移公式V=V0+atX=V0t+at221勻變速直線運動自由落體運動ggV=gth=gt221①求解時先畫好草圖②要有適當?shù)奈淖终f明，③要注意書寫格式○○vtHH/2[典型例題]閱讀P31想一想:你還有其他方法求解嗎？課堂練習P32