《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT教学课件

《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT教学课件

第一部分内容：课标要求

1．理解什么是自由落体运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动。

2．知道自由落体运动的产生条件、特点。

3．知道什么是自由落体运动的加速度，知道它的方向。

4．熟练运用自由落体运动规律解决简单问题。

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自由落体运动PPT，第二部分内容：自学新教材

一、自由落体运动的特点

1．填一填

(1)实验探究——牛顿管实验

①当玻璃管内有空气时，羽毛比硬币下落___得多。

②抽去玻璃管内部分空气，羽毛比硬币下落得还是___，但下落时间相差___。

③继续抽取玻璃管内的空气，使其接近真空，羽毛与硬币下落的快慢___。

(2)自由落体运动

2.判一判

(1)从同一高度，将一张纸和由同样的纸揉成的纸团一起由静止释放，纸团下落的快是因为受到空气阻力较小的缘故。(  )

(2)初速度为零的下落运动就是自由落体运动。(  )

(3)只在重力作用下的下落运动就是自由落体运动。(  )

3．选一选

(1)在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是(　　)

(2)对于从苹果树上同一高度同时落下的苹果和树叶，下列说法正确的是(　　)

A．苹果和树叶都可以看成自由落体运动

B．苹果可以近似地看成自由落体运动，树叶不能看成自由落体运动

C．苹果和树叶都不能看成自由落体运动

D．即便是地球上没有空气，苹果和树叶也不会同时落地

二、自由落体运动的加速度

1．填一填

(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____加速度，常用字母____表示。

(2)大小：在地球表面其大小随纬度的增加而增加，通常情况下取g＝9.8 m/s2，在估算时可取____。

(3)方向：地球上重力加速度的方向总是____，与重力方向____。

(4)自由落体运动的规律

①速度公式v＝____；

②位移公式h＝12gt2；

③速度与位移关系式v2＝____。

2．判一判

(1)物体越重，重力加速度越大，下落的越快。(  )

(2)重力加速度的方向总是垂直向下。(  )

(3)重力加速度的大小总是等于9.8 m/s2。(  )

3．选一选

(1)关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是  (　　)

A．重的物体g值大

B．同一地点，轻、重物体的g值一样大

C．g值在地球上任何地方都一样

D．g值在赤道处大于北极处

(2)从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间。如图甲所示，A同学握住尺的上端，B同学在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到A同学放开手时，B同学立即握住尺。若B同学做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为(　　)

A．2.0 s　B．0.30 s

C．0.10 s D.0.04 s

三、自由落体运动规律探索回眸

1．填一填

(1)亚里士多德的观点

重物比轻物下落得快，即物体下落速度与重力成正比。

(2)伽利略关于自由落体运动规律的探索

①问题：推理否定了亚里士多德关于重物比轻物下落____的论断；

②猜想：自由落体运动是_____直线运动；

③数学推理：如果a为常数，s与 t2成正比；

④间接实验：小球在斜面上做_____直线运动，在倾角变大时其运动性质_____；

⑤合理外推：当倾角为90°(即小球自由下落)时，小球仍做__________直线运动。

(3)伽利略的研究方法

伽利略研究自然规律的科学方法是抽象思维、__________和科学实验相结合的方法。

2．判一判

(1)亚里士多德研究自然规律的方法是实验的方法。(  )

(2)伽利略研究自然规律的方法是猜想、假设、数学推理和科学实验相结合的方法。(  )

(3)理想斜面实验是通过“合理外推”得出自由落体运动的规律的，并没有直接验证自由落体运动的规律。(  )

3．选一选

(1)下列叙述不符合史实的是(　　)

A．古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快

B．伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方

C．伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快

D．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

(2)伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是(　　)

A．甲、乙、丙、丁图都是实验现象

B．丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论

C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显

D．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显

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自由落体运动PPT，第三部分内容：提升新知能

突破点一   对自由落体运动的理解

[学透用活]

1．自由落体运动是一种理想化的运动模型

自由落体运动只有在真空条件下才能发生，在实际应用中，由于物体下落受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可视为自由落体运动来处理。

2．自由落体运动的实质

初速度为零，加速度a＝g的匀加速直线运动。

3．运动图像

自由落体运动的v­t图像是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g。

[典例1]　[多选]关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　)

A．一张纸片在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动

B．一个钢球在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动

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．轻物体和重物体的重力加速度不同

[对点练清]

1．[多选]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，物体自由下落可视为自由落体运动

2．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们在同一高度处同时做自由落体运动，则下列说法正确的是(　　)

A．甲比乙先着地　　B．甲比乙的加速度大

C．甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地

3．关于自由落体运动，以下说法正确的是(　　)

A．质量大的物体做自由落体运动的加速度大

B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动

C．雨滴下落的过程做自由落体运动

D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似视为自由落体运动

突破点二   自由落体运动规律的应用

[学透用活]

1．自由落体运动的几个基本公式：自由落体运动是匀变速直线运动的特例，其规律如下表所示：

2.初速度为零的匀加速直线运动的比例关系

[规律方法]

应用自由落体运动规律解题的思路和方法

(1)首先将题目中的日常生活信息进行加工处理，选择有用的已知信息，排除干扰因素。

(2)在分析信息的基础之上进行科学的模型抽象，建立物理模型，将实际问题转化为理想的物理过程。

(3)根据已知条件和自由落体运动模型遵循的物理规律，选择准确的物理公式列方程，代入数值求解。

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自由落体运动PPT，第四部分内容：训练新素养

一、STSE类问题，体现活学活用

伽利略是伟大的物理学家和天文学家，意大利比萨大学和帕多瓦大学的教授，他融会贯通了当时的数学、物理学和天文学，在研究工作中开科学实验之先河，奠定了现代科学的基础。

在他所处的历史时代，文艺复兴绝不限于文学艺术的复兴，也是一次前所未有的科学振兴。文艺复兴的精神打破了束缚人们思想的桎梏，激发起人们对自然的兴趣和对自然的探索。活跃在人们心中的各种思想，终于得到了实在的结果。对于伽利略的成就和获得成就的方法，爱因斯坦的赞扬最具有代表性：“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，而且标志着物理学的真正开端。”

伽利略的科学生涯并不是一帆风顺的。他制作了天文望远镜(如图)，并用它观测天空。观测结果支持了天文学的新学说——日心说。然而，日心说与《圣经》相抵触。伽利略不得不用《圣经》的语言来解释日心说，即便如此，仍然不能逃避教会对他的指控和迫害。《关于两个世界体系的对话》使日心说变成摧毁教会教义和传统“科学”框架的理论，因此立刻成为禁书。1633年伽利略被罗马宗教裁判所判刑入狱(后来改为在家监禁)。尽管如此，他仍坚持研究工作，并将自由落体等方面的研究成果转送荷兰，于1638年出版了《两种新科学的对话》。这部著作的出版，奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位。

时隔359年，罗马教廷于1992年承认对伽利略的压制是错误的，并为他“恢复名誉”。但是教会对科学的干涉和对伽利略的迫害所造成的严重后果是无法挽回的。以前一直是人才辈出的意大利，在伽利略之后，它的科学活动很快衰落下去，在很长的一段时间里，没有再产生过重要的科学家。

请上网查阅一下，伽利略在物理学和天文学方面都有哪些成就。

二、典题好题发掘，练典题做一当十

频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04 s闪光一次。如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度，可以采用哪几种方法？试一试。

已知照片中的数字是小球落下的距离，单位是cm。

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