度高一物理全區(qū)教研活動現(xiàn)場觀摩集體備課第5節(jié) 自由落體運動第6節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究

1、2019-2019學(xué)年度高一物理全區(qū)教研活動現(xiàn)場觀摩集體備課第五節(jié) 自由落體運動 第六節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究【教學(xué)內(nèi)容】第二章 勻變速直線運動的研究第五節(jié) 自由落體運動第六節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究【教學(xué)目標(biāo)與要求】1認識自由落體運動 ,知道影響物體下落快慢的因素 ,理解自由落體運動是在理想條件下的運動 ,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。2能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。3知道什么是自由落體運動的加速度 ,知道它的方向 ,知道在地球上的不同地方 ,重力加速度的大小不同。4掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律。并能夠運用自由落體規(guī)律解

2、決實際問題。5知道伽利略對落體運動的猜測及驗證及其科學(xué)研究方法?！疽c解讀】1自由落體運動定義：只在重力作用下從靜止開始下落的運動。條件：只受重力；初速度為零實例：在地面附近不很高處 ,從靜止下落的運動如下落小球的運動 ,從屋檐緩慢滴下的雨滴的運動等都可以看成自由落體運動。2自由落體運動的性質(zhì)自由落體運動實質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運動 ,故相鄰相等時間內(nèi)的位移之比為自然奇數(shù)比 ,即x1：x2：x3：xn=1：3：5：2n-13自由落體加速度測定：利用電磁打點計時器或火花放電計時器 ,研究自由落體運動 ,通過對紙帶的分析計算 ,測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎怠?利用懸掛重物的紙帶 ,測出從靜止開始下落

3、高度h的時間t ,得加速度用頻閃照相研究自由落體運動 頻閃照相機可每隔相等的時間拍攝一次 ,利用頻閃照相機可追蹤記錄作自由落體運動的物體在各時刻的位置。利用照片 ,可以研究自由落體是否為勻變速運動是否為恒量；可以測量重力加速度假設(shè)T ,利用求解；可以測量物體在某一位置的瞬時速度vt/2=。水滴法測量重力加速度也是利用水滴的自由落體運動來測量的。特點：自由落體加速度的方向始終豎直向下 ,大小與位置有關(guān)。 在同一地點 ,一切物體自由落體運動的加速度都相同。 在地面上從赤道向兩極移動 ,自由落體加速度的大小逐漸變大；在同一緯度處 ,離地面越高 ,自由落體加速度的大小越小。4自由落體運動的規(guī)律： 自由

4、落體運動可以看成是勻變速直線運動在初速v0=0 ,加速度時的一個特例。因此其運動規(guī)律可由勻變速直線運動的一般公式來得出。速度公式：t位移公式：速度和位移關(guān)系:5. 豎直上拋運動定義：物體以初速度v0=0豎直向上拋出 ,不計空氣阻力 ,拋出后物體只受重力作用的運動。運動規(guī)律：將勻變速直線運動的規(guī)律方程變形即可： 設(shè)初速度為正方向 速度公式： 位移公式：速度位移公式：v-t圖豎直上拋運動的特征量：上升時間：上升最大高度：落回拋出點速度：vt=-v0對稱性：速率對稱豎直上拋運動的上升和下降過程中 ,經(jīng)過同一點的速率相同 時間對稱豎直上拋運動的上升和下降過程中 ,經(jīng)過同一段所需的時間相同【典型例題】

5、例1有兩個小球分別作自由落體運動 ,甲球比乙球先釋放 ,那么在它們掉落到地面之前 ,A 距離之差越來越大 ,速度之差越來越大B 距離之差越來越大 ,速度之差越來越小C 距離之差越來越大 ,速度之差不變D 距離之差越來越小 ,速度之差不變 解法一：圖象法兩條圖線平行甲和乙的加速度均為重力加速度 ,因此速度之差不變 ,而v-t圖的面積是位移 ,隨著時間變化 ,面積之差越來越大 ,因此距離之差越來越大。解法二：轉(zhuǎn)換參考系假設(shè)以乙球作參考系 ,甲球的運動是向下勻速直線運動 ,那么速度之差不變 ,位移之差越來越大。例2一個小球從樓頂自由下落 ,過一個高1m的窗戶所用時間為0.1s ,求樓頂?shù)酱_的距離多

6、大？g=10m/s2解：自由落體運動的實物圖很重要從AB不是自由落體運動。只有從O點開始才是自由落體運動。因此我們可以用OA ,OB來進行運算。設(shè)OA距離為h ,用時為t；利用公式可得： OA h= OB h+1=解得： t=0.95s h=4.5125m4.5m例3一條直桿AB長為15m ,上端掛起 ,然后讓它自由下落 ,求直桿AB經(jīng)過離桿下端5m處O點所需的時間？g=10m/s2解：直桿AB通過O點的時間等于直桿上端A到達O點的時間tA與下端B到達O點的時間tB之差解法一：直接用自由落體公式tA-tB=解法二：利用平均速度公式設(shè)B端到達0點處速度為v0 ,那么v0=A端到達0點處速度為vt

7、 ,那么vt=那么直桿通過0點的平均速度為 ,直桿通過0點的時間為 t= 例4一礦井深h=125m ,在井口每隔一定時間自由下落一小球。當(dāng)?shù)?1個小球剛從井口開始下落時 ,第一個剛好到達井底 ,那么相鄰小球開始下落的時間間隔為多少？這是第3個小球和第5個小球相距多少？g=10m/s2 解：設(shè)相鄰小球開始下落的時間間隔為 ,那么第1個小球從開始下落到到達井底所用時間為10 ,由 h= 解得=0.5s第3個球下落時間為8=4s ,下落的高度第5個球下落時間為6=3s ,下落的高度故第3個小球和第5小球相距=h3-h5=35m例5以初速v0=40m/s豎直上拋取g=10 g=10m/s2 ,求經(jīng)過6s ,物體的速度及位置解法一：看作兩個過程：豎直上升 ,自由下落取向上為