(共23张PPT)
眼见不一定为“实”
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对自由落体运动的研究
公元前4世纪：
亚里士多德
物体越重，下落越快
十六世纪末
伽利略：质疑
“重快轻慢”
相互矛盾
世纪对话——两位伟人对落体运动的研究
钱毛管
羽毛
金属片
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．
一、自由落体运动的概念
理解：
1、只受“重力”和“从静止开始下落”是判断是否为自由落体运动的条件。
2、只要v0=0，G>>f
(其他作用力）的运动可以看作自由落体运动。
自由落体运动是一个理想化的过程．而通过理想化突出主要因素，忽略次要因素，从而使问题简单化，这是物理学中常用到的一种研究问题的科学方法．
发现问题
“重快轻慢”
相互矛盾
二、伽利略对落体运动的探究
提出假设
v∝t
h∝t2
设计实验
证明假设
利用斜面，延长了小球的运动时间，从而解决了时间测量上的困难。对特定的斜面，其比值
保持不变，即可说明：小球在斜面上的运动是匀变速。同时也就间接证明了小球运动的速度与时间成正比。
伽利略设计的斜面
小球在斜面上的运动是匀变速，当倾角为90度时，即物体自由下落时，其比值
也保持不变，由此伽利略间接地证明了自由落体是初速度为零的匀变速直线运动。
合理外推
得出结论
发现问题
提出假设
设证计明实假验设
合理外推
应用数学和逻辑手段得出推论
得出结论
科学探究的基本过程
爱因斯坦曾高度赞扬伽利略的成就以及获得成就的方法，并指出“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，它标志着物理学的真正开端。”
三、自由落体运动的特点和规律
大量研究表明
1、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度g（即重力加速度）的方向是竖直向下的
2、同一地点，一切物体的重力加速度g都相同，但纬度和海拔不同的区域，其值略有差别。
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
1、自由落体运动的加速度g（即重力加速度）的方向是竖直向下的
2、同一地点，一切物体的重力加速度g都相同，但纬度和海拔不同的区域，其值略有差别。
3、通常计算时，g取作9.8m/s2
特点
三、自由落体运动的特点和规律
vt=gt
vt2=2gx
x=
gt2
1
2
4、自由落体运动的规律（取竖直向下为正）
vt=v0+at
vt2-v02=2ax
x=v0t+
at2
1
2
应用一
应用二
应用三
结束
三、自由落体运动的特点和规律
两人一组，互测对方的反应时间．
经过测定，绝大多数人的反应时间在0.15~0.18s之间，而百元钞票长为15.6cm，请同学们算一下钞票下落一半长需要多少时间？
四、应用一——测反应时间
0.13s
应用二
应用三
结束
抢钱大战
0.02s，让我们的同学没能得到百元钞票，0.02s杨利伟驾驶“神舟五号”绕地球运行了约158m；雅典奥运会百米决赛场上奥比克维鲁9.86s，格林9.87s．他们都只相差了0.01s，这是怎样的差距？是从“金牌”到“银牌”甚至是到“铜牌”的巨大落差，更是尽在眼前却难以逾越的无奈……时间对于每个人都是宝贵的，同学们要珍惜属于自己的分分秒秒，努力学习，快乐生活！
应用二
应用三
结束
【例题1】、一个小球从塔顶做自由落体运动，最后1s内落下的距离是塔高的9/25,求塔高。
分析：
1、物体做自由落体运动，如果能求出物体下落所用的全部时间，则可以利用自由落体规律求出塔高。
2、设物体共用时间为t，则最后1s内下落的高度是塔高的9/25转化为数学语言是：
四、应用二——测楼高
应用一
应用三
结束
t-1
t
得：t
=
5
s
应用一
应用三
结束
故塔高为：h=125m
再分析：
题目中的最后1s内下落的高度是塔高的9/25是不是一个特殊数值？结合到初速度为0的匀变速直线运动的比例关系去思考。
根据物体做初速度为0的匀变速直线运动时，第1s、第2s、第3s、第4s、第5s……内的位移之比为1
:3
:
5:
7
:
9
……,由此我们推出物体用时为5s
.
应用一
应用三
结束
【类题1】一个自由下落的物体，到达地面的速度是40m/s，这个物体是从多高落下的?落到地面用了多长时间?
（g=10
m/s2
）
【类题2】从离地面500米的空中自由落下一个小球，取g=10m/
s2
求小球：
(1)经过多长时间落到地面？
(2)自开始下落计时，在第1s内位移，最后1s内的位移。下落时间为总时间的一半时的位移。
应用一
应用三
结束
20m，4s
10s，5m，95m，125m
打点计时器
纸带
夹子
重物
实验装置
如何用纸带计算当地重力加速度？
四、应用三——测重力加速度
（实验探究报告册P21-26）
应用一
应用二
结束
【例题2】可以利用水嘴滴水测量重力加速度，方法是：先测量水嘴距盆低高度h，调整水嘴使第一滴水落到盆低时，恰好第二滴水从水嘴落下，已测定从第一滴水恰好落到盆中开始到第三十一滴水下落到盆中共用时间t，请用h和t表示g。
应用一
应用二
结束
四、应用三——测重力加速度
课堂小结
1.
自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
2、自由落体运动的加速度g（即重力加速度）的方向是竖直向下的，同一地点，一切物体的重力加速度g都相同，但纬度和海拔不同的区域，其值略有差别。
3、基本公式
4、巧妙设计斜槽实验和将斜面结论
合理外推的科学思维方法、理想模型法
应用一
应用二
应用三
