2.1《伽利略对落体运动的研究》课件23（沪科版必修1）

(共39张PPT)
（1）匀变速直线运动的特点是什么？
速度、位移公式是怎样表示的？
（2）怎样验证一个直线运动是一个匀变速 的？
a恒定：vt=v0+at，s=v0t+at2/2。
V0=0时，vt=at，s=at2/2。
根据：ΔS=aT2
复习
伽利略对落体运动的研究
世界著名的比萨斜实验证明
重的铁球和轻的铁球下落快慢相同
秋天，一个美丽的季节，果实沉甸甸地挂在树上，人们还来不及采摘就迫不及待的掉下来了……
从静止开始下落
从高处落到低处
“落体运动”
问题：
落体运动的运动快慢与什么因素有关？
是重的物体下落的快还是轻的物体下落得快？
实验与探究：
[实验1]：将硬币与纸片同时从等高处释放
[实验2]：将纸片揉成团，与质量较大的纸片从
等高处释放
重的物体比轻的物体下落得快。
轻的物体比重的物体下落得快。
结论：
结论：
[实验3]：取两张质量一样的纸片，将其中一张纸片揉成团，让它们从等高处同时下落。
重力相同的两个物体下落快慢可能不同
结论：
比萨斜塔
落体运动
实验探究
牛顿管实验
真相大白：
原来整个事情的元凶就是：
结论：
物体下落受到空气阻力的影响。
没有空气阻力时，
物体下落过程中运动快慢与质量无关。
空气阻力
物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动称为自由落体运动 。
特点：
V0=0
只受重力作用（或空气阻力可忽略）
一、自由落体定义
例1、关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的
竖直向下的匀加速直线运动
C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
叫自由落体运动
D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，
物体静止开始下落的运动可看作自由落体
运动
研究：自由落体运动是什么性质的运动？
1.提出假设：
2.实验验证：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
自由落体运动小球的频闪照片
根据频闪照片记录的各时刻小球位置，可直接判定轨迹是直线
根据小球在相同时间里下落的位移的规律可判定是否是匀变速直线运动
利用给出的下落运动中的频闪照相图片研究( 频闪时间间隔为1/30 s )
研究自由落体运动的方法
10
2
4
6
8
12
14
16
18
A(0.54cm)
B(2.18cm)
C(4.90cm)
D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
SⅠ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
SⅤ
若SⅡ-SⅠ =SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，就可以说明此运动为匀加速运动。
取点
A
B
C
D
E
F
连续相等时间内的位移（cm)
SⅠ
SⅡ =
SⅢ =
SⅣ=
SⅤ=
连续相等时间内的位移差（cm)
SⅡ-SⅠ=
SⅢ-SⅡ=
SⅣ-SⅢ=
SⅤ-SⅣ=
规律
10
2
4
6
8
12
14
16
18
A(0.54cm)
B(2.18cm)
C(4.90cm)
D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
SⅠ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
SⅤ
SⅡ-SⅠ =SⅢ-SⅡ=SⅣ-SⅢ=SⅤ-SⅣ=△S在实验误差范围内是定值，所以此运动为匀加速运动。
取点
A
B
C
D
E
F
连续相等时间内的位移（cm)
SⅠ =1.64
SⅡ =2.72
SⅢ =3.81
SⅣ=4.90
SⅤ=5.99
连续相等时间内的位移差（cm)
SⅡ-SⅠ=1.08
SⅢ-SⅡ=1.09
SⅣ-SⅢ=1.09
初速度为零的匀加速直线运动。
规律
SⅤ-SⅣ=1.09
频闪照片
1、用手托住重物将纸带拉到最上端;
2、先接通电路再放开纸带;
3、选取打出的第一点与第二点的间隔约为2mm的纸带。
记录物体运动信息：
打点计时器
纸带
重物
二、自由落体运动的性质：
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
说明：
V0=0
a是恒定的,下落过程速度是越来越大
10
2
4
6
8
12
14
16
18
A(0.54cm)
B(2.18cm)
C(4.90cm)
D(8.71cm)
E(13.61cm)
F(19.60cm)
SⅠ
SⅡ
SⅢ
SⅣ
SⅤ
连续相等时间内的位移（cm)
加速度
a(m/s2)
a1=9.78
a2=9.81
a =9.79
SⅠ =1.64
SⅡ =2.72
SⅣ=4.90
SⅤ=5.99
SⅤ- SⅡ=3.27
SⅣ- SⅠ=3.26
相等时间内的位移差（cm)
三、自由落体加速度
g
（重力加速度）
1、在同一地点，自由落体运动的加速度都相等。
2、大小：一般取 g=9.8m/s2 ，
粗略计算可以取g=10m/s2 。
3、方向：竖直向下
4、在地球上的不同地方g不同
纬度越高
g 值越大
赤道：
g=9.780m/s2
北京：
g=9.801m/s2
北极：
g=9.832m/s2
随纬度升高，重力加速度增大。
莫斯科：
g=9.816m/s2
9.832
90°
北极
9.816
55°45′
莫斯科
9.803
40°40′
纽约
9.801
39°56′
北京
9.798
35°43′
东京
9.794
31°12′
上海
9.788
23°06′
广州
9.780
0°
赤道
特 点
重力加速度(m/s2)
纬 度
地 点
大
小
重力加速度g 的数值（单位：m/s2）
标准值：g =9.80665m/s2
42°49′
哈密
四、自由落体运动的公式
a → g
s → h
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用于自由落体运动。
迷你实验室:
测定反应时间
讨论与交流:
直接与间接测量
五、自由落体运动的应用（一）
测反应时间
操作：一个人捏住尺子的上端，保持直尺竖
直不动，另一个人手指呈捏的姿势，在直尺
的下端零刻度处等待。前者释放，后者捏住。
注意后者要紧盯着前者的手，且在捏的过程
中手不能上下移动。
读数：直尺下落的距离，即后者所捏处的刻度值。
处理：根据位移公式可计算出直尺下落的时间。
原理: 人的反应时间等于直尺下落的时间
五、自由落体运动的应用（一）
自由落体运动的应用（二）
如何测量悬崖、峡谷的高度
测高度
自由落体运动的应用（二）
练习：
为了测出井口到水面的深度，让一个小石块从井口落下，经过２s后听到石块落向水面的声音，求井口到水面的大约深度．（不考虑声音传播所用的时间）
解：由
得　 h=19.6m
H＝gt2/2　
古希腊伟大的思想家、科学家、教育家 —— 亚里士多德
物体越重，下落越快！！
两千年前：
亚氏的观点对吗？
老亚，你的理论是错的！
伟大的意大利物理学家、天文学家 —— 伽利略
几百年前：
伽利略
（1564—1642）
假设：重的物体下落得快
结论：重的物体下落得慢

V=8
V=4


4世界著名的比萨斜塔实验证明:
重的铁球和轻的铁球下落快慢相同
亚里士多德
（2）观点：物体下落快慢由物体重力决定。即：物体越重 下落越快
（1）世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家。被称为百科全书式的学者。
1、亚里士多德及其观点
（1）伽利略简介：意大利伟大的天文学家、物理学家、力学家和哲学家，也是近代实验物理学的开拓者。
2、伽利略及其观点
伽利略 （1564-1642）
课堂训练
2：甲物体的重量是乙物体的3倍，它们在同一高度同时自由下 落（不计阻力），下列说法正确的是：
A 甲比乙先落地， B 甲比乙的加速度大，
C 甲和乙同时落地，D 甲比乙的位移大。
1：关于重力加速度，下列说法正确的是：
A 重力加速度的值是定值，
B 重力加速度的值是人为规定的，
C 同一地点重量不同的物体重力加速度是相同的，
D 质量越大，重力加速度越大。
(C)
(C)
小结
课堂小结：
1、自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
2、物体做自由落体运动时的加速度就是重力加速度，方向竖直向下，通常取g=9.8m/s2。在地球的g随纬度的升高而增大。
3、自由落体运动的规律。