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课件网) 第二章 匀变速直线运动的研究 5 自由落体运动 1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的实验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了2000年之久的错误结论。 伽利略对自由落体运动的研究 物体越重下落越快 研究方法：观察———思考 (直觉) 研究方法：观察———实验 (对比实验)———理性思维。 亚里士多德 伽利略 伽利略 假设：重的物体下落得快 结论：重物与轻物应该下落得同样快 ? v v v 【巧妙推理】 若v0＝0,且 必有 t1 x1 t1 x2 t1 x3 3x1 5x1 困难二：落体运动太快，无法准确 测量时间 突破：“冲淡”重力，使其加 速度减小 困难一：速度无法直接测量 突破：间接验证 【实验验证】 伽利略设计的斜面 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】 质量不同的小球从同一斜面下落，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！ 对现象的 一般观察 提出 假设 运用逻辑 得出结论 实验 验证 修正 推广 伽利略的研究之路 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.用“自由落体频闪照片”求加速度 2.用打点计时器研究纸带求加速度 3.其他方法(测速器等) 演示实验一：石头与纸片分别从同一高度由静止开始同时下落 实验现象： 探究一：什么是自由落体运动？ 演示实验二:取两张相同纸，一张揉成一团，两者同时下落 演示实验三:取半张纸与一张纸，半张的揉成一团，两者同时下落 思考:1、是什么原因造成的呢？ 2、如果没有空气阻力，又会是什么样子呢？ 总结: 1.自由落体运动的定义: 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 2.做自由落体运动的条件: (1)只受重力 (2)初速度为零 探究一：什么是自由落体运动？ 两条件缺一不可 理想化模型 探究二：自由落体运动的性质 问题提出： 科学猜想： 方案设计： 信息采集： 分析论证： 小组交流： 实验结论： 自由落体运动是一种怎样的运动? 自由落体运动是匀速、匀变速还是变加速直线运动？ 打点计时器 纸带 夹子 重物 Δx=aT2 v-t图象法 x-t图象法 a=9.8m/s2 · · · · · · · · 1 3 4 5 6 2 信息采集： 分析论证： 小组交流： 实验结论： 探究二：自由落体运动的性质 实验结论： 自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线 运动 不同地点的自由落体加速度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 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 总结: 自由落体运动的性质： 对重力加速度g的理解： 1.同一地点，任何物体的自由落体加速度相同，跟物体的质量无关。 2.重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关。 3.地面附近通常取g=9.8m/s2，计算时可取10m/s2。 0 g 探究二：自由落体运动的性质 a=g v0=0 探究三：自由落体运动的规律及应用 1.规律: 测反应时间 人从发现情况到做出反应所需 的时间叫反应时间 2.应用 定义： 特点： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 g的方向： 变化特点： ①只受重力 ② v0=0 性质： 初速度为零的匀加速直线运动 g的大小： g=9.8 m/s2? 自由落 体运动 重力 加速度 规律 随地理纬度的 增加而增大 竖直向下 ... ...
