高中物理必修一 · 学案 学生姓名： 学校： 年级： 科目： 授课日期： 年 月 日 上课时间： 时 分 ～ 时 分 合计： 小时 教学课题 自由落体运动 教学简案 知识梳理： 知识点一 自由落体运动 知识点二 重力加速度 知识点三 自由落体运动分析 知识点四 伽利略对自由落体运动的研究 【知识梳理】+【精例讲解】 一、知识梳理 1、自由落体运动 定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。 特点：①初速度为零；②只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计。 规律：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其加速度为重力加速度g＝9.8m/s2。 【注意】在地球表面附近从高处下落的物体，事实上都受到空气阻力的作用，因此，严格地说，实际生活中并不存在只受重力作用的自由落体运动。但若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动。 【拓展】“牛顿管”实验———探究“影响落体运动快慢的因素”的实验 将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，可以观察到的现象是金属片下落得快，羽毛下落得慢。将羽毛和金属片放入抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，则观察到的现象是金属片和羽毛下落的快慢相同。 做牛顿管对比实验要注意： ①抽气达到一定的真空度时，应先关闭阀门，然后再停止泵的运转； ②实验时，勿使金属片压在羽毛上，以免不抽气时出现同时下落的现象。 结论：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 2、重力加速度（g） 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，且方向总是竖直向下的，这个加速度就叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。 方向：竖直向下（与重力方向一致）；其大小与地点有关，一般计算取g＝9.8m/s2，粗略计算取g＝10m/s2。 变化：同一地方的重力加速度是恒定的，不同地方的重力加速度一般是不相同的，但重力加速度随地理位置的变化改变不大，所以一般认为是不变的。 3、自由落体运动分析 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动，只要这些公式中的初速度v0＝0，a取g便是自由落体运动的计算公式。 自由落体运动遵从的规律：v＝vo+at 推导：v＝gt x＝vot+at2/2 推导：x＝gt2/2 h＝gt2/2 推导：vt2＝2gh 意大利物理学家伽利略得出了物体在只受重力的情况下（即不受阻力）由静止开始的运动，叫自由落体运动。那么一切物体的下落都一样快，加速度都为g＝9.8 m/s2，在任意时刻物体的速度vt＝gt，在任意时刻物体下落的高度：h＝gt2/2。这样，可以得出vt2＝2gh。 4、伽利略对自由落体运动的研究 （1）绵延两千年的错误：亚里士多德的观点：物体越重，下落越快． （2）猜想与假说 自由落体是一种最简单的变速运动，一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。 （3）实验验证 伽利略根据斜面结果出发，认为在初速度为零的匀加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方；即恒量，恒量的数值随着斜面倾角增大而增大。当斜面倾角增大到90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，x∝t 2的关系仍成立，此时x/t 2的比值最大，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质。 （4）伽利略的科学方法 对现象一般观察一提出猜想一运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证（补充）一推广应用。 伽利略的科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来。从面有力地推进了人类科学认识的 ... ...
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