高中物理人教版必修1课件 第二章 匀变速直线运动的研究 2.5-2.6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究(共22张PPT)

(共22张PPT)
高中物理·必修1·人教版
第二章 匀变速直线运动的研究
2.5-2.6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究
3
1
2
4
知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体运动
是初速度为零的匀加速直线运动
会探究自由落体运动规律和测定自由落体运动的加速度
知道自由落体运动加速度的大小、方向，并能理解
影响重力加速度的因素
运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题
重力
静止
匀加速
相同
重力加速度
竖直向下
10m/s2
gt
2gh
一、自由落体运动
1.定义：
2.运动性质：
二、自由落体运动的加速度
1.定义：
2.方向：
3.大小：
1.速度公式：
三、自由落体运动的规律
3.速度位移公式：
2.位移公式：
四、伽利略对自由落体运动的研究
1.亚里士多德的观点：
2.伽利略的研究
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
3.伽利略的科学方法：
亚里士多德
重量
均匀变化
x∝t2
匀加速直线
相同
变大
90°
实验
逻辑推理
一. 自由落体运动
答案
【问题设计】
1．在空气中，将一张纸片和一石块从同一高度同时释放，哪个下落得快？
若把这张纸片团紧成一团，再与石块从同一高度释放，情况会怎样？
石块下落得快
纸团和石块几乎同时着地
减小空气阻力
答案
2．牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃管
中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有物体
同时下落．看到什么现象？说明什么问题？
空气中：
真空中：
答案
2．牛顿管实验：玻璃管中有羽毛、小软木片、小铁片……玻璃
管中抽成了真空，将物体聚于一端，再将玻璃管倒立，让所有
物体同时下落．看到什么现象？说明什么问题？
真空中：所有物体下落快慢相同
说明：在没有空气阻力影响的情况下，所有物体下落快慢是相同的，与质量无关
【要点提炼】
1．物体做自由落体运动的条件：
(1)只受__________；(2)初速度v0＝______.

2．在实际中，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做
自由落体运动，只有当空气阻力_________重力时，物体
由静止开始的下落才可看做自由落体运动．

3．自由落体运动的实质：自由落体运动是初速度为______、
加速度为 的________直线运动，它只是匀变速直线
运动的特例．
0
远小于
零
匀加速
重力
g
二 . 自由落体加速度
答案
【问题设计】
利用如图所示的实验装置测定重力加速度．用手捏住纸带上端把
纸带拉成竖直状态，并使重物停在靠近打点计时器处．先接通电
源，再松开纸带让重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系
列的点．如何根据打上点的纸带求出重物的重力加速度？
利用匀变速直线运动的规律求加速度
点迹记录了重物的运动（匀加速直线运动）
增大
【要点提炼】
1．测量自由落体加速度的方法
(1)利用打点计时器
(2)利用频闪照相法
频闪照相可以每隔相等的时间拍摄一次．利用频闪照相
可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置
(如图为一小球做自由落体运动的频闪照片)．
根据匀变速直线运动的推论Δh＝gT2可求自由落体加速度．
2．自由落体加速度的大小：在同一地点，重力加速度都_______；
地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的
增加而_______，赤道上________，两极处_________
一般计算中，常取g =_______ m/s2或g = 10 m/s2.
3．自由落体加速度的方向总是_______________的
最小
最大
9.8
竖直向下
相同
三. 自由落体运动的规律
答案
【问题设计1】
试写出物体自开始下落经过
时间t 时的速度v 和下落高度h
的表达式．
匀变速直线运动的推论对于
自由落体运动是否适用？
【问题设计2】
(1)
自由落体运动是
初速度为0 的匀加速直线运动
匀变速直线运动中的特例
所以：匀变速直线运动的所有规律
及推论都适用于自由落体运动
（2）
【要点提炼】
1．自由落体运动的基本规律
(1)速度公式：v =_______
(2)位移公式：h =
(3)速度位移公式：v2=_________

2．匀变速直线运动的其他规律，如平均速度公式、位移差公式、
初速度为零的比例式同样适用于自由落体运动．

注意　若分析自由落体运动过程中的一段，则该过程是初速度不
为零的匀变速直线运动，相应的速度公式和位移公式分别为
v= v0＋gt、h= v0t＋gt2/2
gt
2gh
gt2/2
解析
例1：关于自由落体运动和自由
落体加速度，下列说法正确的是
(　　 )
A.重力加速度g 是标量，只有大小，
没有方向，通常g 取9.8 m/s2
B.在地面上的不同地方，g的大小
不同，但相差不是很大
C.地球上的同一地点，一切物体做
自由落体运动的加速度都相同
D.自由落体运动的初速度为零
重力加速度g 是矢量，
方向: 竖直向下，
大小：一般9.8 m/s2
BCD
自由落体运动的条件之一：
初速度为零
重力加速度由位置决定，与物体无关,地面同一地点，重力加速度相同
一、对自由落体运动及自由落体加速度的理解
例2：某同学用如图甲所示装置测量自由落体加速度g，得到如图
乙所示的一段纸带，他每两个点取一个计数点(已知交流电频率为
50 Hz)，测得AB = 7.65 cm，BC = 9.17 cm.则打B点时重物的瞬时
速度为______ m/s，测得的自由落体加速度g = _____ m/s2，它比
真实值偏______(选填“大” 或“小”)．(结果均保留两位有效数字)
解析
2.1
9.5
小
T=0.04s
B 是A 和C
的时间中点
逐差法
求加速度
例3：从离地面500 m的空中自由落下一个小球，取g = 10 m/s2，
求小球：
(1)落到地面所用的时间
(2)自开始下落计时，在第1 s内的位移、最后1 s内的位移
解析
第10 s
一观察者发现，每隔一定时间
就有一个水滴自8 m高处的屋
檐落下，而且当看到第五滴水
刚要离开屋檐时，第一滴水正
好落到地面，那么这时第二滴
水离地面的高度是 (g取10 m/s2)
（ ）
A．2 m　　 　
B．2.5 m　　 　
C．2.9 m　　 　
D．3.5 m
D
h=8m
解析
x4
解析
1.(伽利略对自由落体运动的研究)
关于伽利略对自由落体运动的研究，
下列说法中正确的是(　　 )
A.运用“归谬法”否定了亚里士多德的“重
的物体下落快、轻的物体下落慢”的论断
B.提出“自由落体”是一种最简单的直线运
动—匀速直线运动
C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出：
斜面倾角为90°时，物体做自由落体运
动，且加速度的大小跟物体的质量无关
D.总体的思维过程是：对现象观察研究→
提出假说→逻辑推理→实验检验→对假
说进行修正和推广
ACD
匀变速直线运动
根据伽利略对自由落体运动的研究过程来判断
2.(自由落体运动和自由落体
加速度)关于自由落体运动，
下列说法正确的是(　　 )
A.自由落体运动是一种匀速直线
运动
B.物体刚下落时，速度和加速度
都为零
C.物体的质量越大，下落时加速
度就越大
D.当地重力加速度为9.8 m/s2，则
物体在该处自由下落的过程中，
每秒速度都增加9.8 m/s
解析
D
初速度为零的匀加速直线运动
初速度为零
加速度为重力加速度g，
重力加速度g，与物体质量无关
加速度等于单位时间内速度的
变化量
3．(自由落体运动的规律)
一物体从H 高处自由下落，
经时间 t 落地，则当它下落t/2时，
离地的高度为(　　 )
C
解析
离地高度：
H
h
离地高度=？
4．(自由落体加速度的测量)
登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的
小球拍照，所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到
达各位置时总的下落高度)，则月球表面的重力加速度为_____ m/s2
(保留两位有效数字)．
解析
T=0.05s
逐差法求加速度
1.6
代入数据，解得：
再见