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《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT下载

《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT下载 详细介绍:

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《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT下载

第一部分内容:学习目标

1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.

2.掌握自由落体运动的规律,会通过实验测定自由落体运动的加速度,知道在地球上不同地方,重力加速度的大小不同.

3.了解伽利略研究自由落体运动的过程,领悟他的研究方法.

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自由落体运动PPT,第二部分内容:新知探究

基础梳理

一、自由落体运动和自由落体加速度

1.自由落体运动的特点

(1)定义:物体只在_________作用下从_________开始下落的运动.

(2)运动性质:初速度为零的_________直线运动.

2.自由落体运动的加速度

(1)定义:物体自由下落时具有的加速度源于物体所受的重力作用,称为_____________________,通常用g表示.

(2)方向:总是_________.

(3)大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的.一般的计算中,g取 _________,近似计算时,g取_________.

二、自由落体运动的规律

1.速度公式:v=_________.

2.位移公式:h=_________.

3.速度位移公式:v2=_________.

三、伽利略对自由落体运动的研究

1.亚里士多德的观点:重物比轻物下落的快.

2.伽利略的研究

(1)归谬:伽利略从_____________的论断出发,通过逻辑推理,否定了他的论断.

(2)猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是_________的.

(3)数学推理:伽利略通过数学推理得出对于初速度为0的匀变速直线运动应有s_________.

(4)伽利略采用了间接验证的方法,让小球从斜面上的不同位置滚下,测出小球从不同起点滚动的位移s和所用时间t.观测st2是否保持不变;不断增大斜面的倾角,对于每一特定的倾角,如果小球从不同高度滚下时这个比值仍保持不变,则说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动.

(5)合理外推:伽利略将斜面倾角外推到_________时的情况,小球的运动就成为自由下落,伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动.

3.伽利略的科学方法:把_________和_____________ (包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法.

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思维辨析

(1)竖直下落的运动就是自由落体运动.(  )

(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.(  )

(3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动.(  )

(4)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动.(  )

(5)重力加速度的方向总是垂直向下.(  )

(6)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.(  )

基础理解

(1)伽利略在比萨斜塔上做过实验:让重的铁球和轻的铁球同时下落,发现两球几乎同时落地.简单解释为什么?

(2)在月球上,铁球与羽毛同时由静止释放同时落地.简单解释为什么?

提示:(1)忽略空气阻力的影响,两球都做自由落体运动,下落快慢与物体轻重无关.

(2)月球表面没有空气,铁球与羽毛都做自由落体运动.

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自由落体运动PPT,第三部分内容:师生互动

对自由落体运动的理解

问题导引

1.做下面的小实验并认真观察

①将一张纸片和一个金属球同时在同一高度释放,如图甲.

②将纸片揉成团和金属球同时在同一高度释放,如图乙.

试结合上述观察,讨论下列问题:

(1)纸片和金属球哪个先落地?为什么?

(2)纸团和金属球哪个先落地?为什么?

2.如图所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同.

(1)抽掉空气的玻璃管中为什么物体下落快慢相同?

(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?

[要点提示] 1.(1)金属球先落地,因为空气阻力对纸片下落快慢的影响比对金属球下落快慢的影响大.

(2)纸团和金属球几乎同时落地,因为空气阻力对二者下落快慢的影响差别不是很大.

2.(1)没有空气阻力影响.

(2)物体由静止开始下落,空气的阻力作用可以忽略.

【核心深化】

1.自由落体运动的受力特点:自由落体运动是一种理想化的运动,物体在空气中的运动都要受到阻力的作用,但当自由下落的物体所受的空气阻力远小于物体的重力时,物体的运动可视为自由落体运动.

2.自由落体运动的运动特点

(1)在同一地方,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,即物体自由下落时速度变化的快慢都一样,平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时的快慢不同,加速度也不同,那是因为它们受到的阻力不同.

(2)在地球表面上各处的重力加速度不同.重力加速度随纬度的增加而增大,赤道处的重力加速度最小.

(3)在地球表面上同一地点,重力加速度随高度的增加而减小,在一般的高度内,可认为重力加速度的大小不变.

(4)重力加速度的方向总是竖直向下.

关键能力1 自由落体的判断

(多选)小鹏摇动苹果树,一个苹果和一片树叶同时从同一高度处落下,苹果先落地.下列说法中正确的是(  )

A.苹果和树叶做的都是自由落体运动

B.苹果和树叶的运动都不能视为自由落体运动

C.苹果的运动可视为自由落体运动,树叶的运动不能视为自由落体运动

D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地

[思路点拨] 解此题把握住自由落体运动的条件:初速度为零,只受重力作用.

借题发挥

通常所讲的自由落体运动是一种理想化的模型,实际物体在下落过程中不受其他因素的影响是不可能的.严格的自由落体运动只在没有空气阻力的空间才存在,但如果空气阻力比重力小得多,比如在空气中石块的下落,在开始下落的短时间内可近似看作自由落体运动.  

关键能力2 自由落体运动的加速度

(多选)关于重力加速度的说法中正确的是(  )

A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8 m/s2

B.在地面上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大

C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同

D.重力加速度的方向总是垂直于地面

借题发挥

(1)从赤道到两极,重力加速度逐渐增大.赤道处最小,约为9.780 m/s2;两极处最大,约为9.832 m/s2.

(2)随高度的增加,重力加速度逐渐减小,高度越高,重力加速度越小,但在高度变化不大的情况下,可以认为重力加速度不变.

(3)重力加速度是由地球对物体的吸引而产生的,是由地球本身决定的.它与做自由落体运动的物体的质量大小无关,与物体形状和运动状态无关.只与物体所处的位置有关.  

【达标练习】

1.(多选)关于自由落体运动的加速度,下列说法正确的是(  )

A.同一地点,轻、重物体的g值一样大

B.北京市区的g值比上海市区的g值略大

C.g值在海拔高的地方大

D.物体速度越快,g值越大

2.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是(  )

A.自由落体运动的初速度可以不为零

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,物体自由下落可视为自由落体运动

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