《自由落體運(yùn)動(dòng)》課件- 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

(1)延續(xù)了兩千年的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，物體下落的快慢與它們的重量成正比物體越重，下落得越快。亞里士多德的論斷影響深遠(yuǎn)，在其后兩千多年的時(shí)間里，人們一直信奉他的學(xué)說(shuō)。但是，這種從表面上的觀察得出的結(jié)論實(shí)際上是錯(cuò)誤的

(2)16世紀(jì)，意大利學(xué)者伽利略對(duì)亞里士多德的看法提出了質(zhì)疑，并對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了深入的研究。伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法大體可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點(diǎn)有自相矛盾的地方。伽利略認(rèn)為，如果亞里士多德的觀點(diǎn)是對(duì)的，即重物比輕物下落得快，那么把重物和輕物拴在一起下落，它們將是什么結(jié)果呢？照亞里士多德的說(shuō)法，重物下落得快，輕物下落的得慢，由于兩物拴在一起，重物由于被輕物體拉著，下落的要比單獨(dú)下落時(shí)要慢；同樣，照亞里士多德的說(shuō)法，兩物拴在一起，應(yīng)該是更重了，那它們應(yīng)該下落得更快。這兩個(gè)結(jié)論都是由亞里士多德的論斷推出來(lái)的，但得到的卻是互相矛盾的結(jié)果。可見(jiàn)，亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。提出假設(shè)伽利略認(rèn)為，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快。他猜想落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，物體的速度應(yīng)該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算是均勻的呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的，即v與t成正比；另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的，即v與x成正比。

數(shù)學(xué)推理伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算得出：如果v與x成正比，將會(huì)得到荒謬的結(jié)論；如果v與t成正比，它通過(guò)的位移x就與t2成正比。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了便于測(cè)量時(shí)間，伽利略設(shè)法用斜面做實(shí)驗(yàn)。他在木制斜槽上蒙上羊皮紙，讓銅球從光滑的羊皮斜槽上滾下，通過(guò)上百次對(duì)不同質(zhì)量的小球沿不同傾角的光滑斜面越大的定量研究，發(fā)現(xiàn)小球沿光滑斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)通過(guò)的位移x確實(shí)與t2成正比，小球的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且傾角一定不同小球的加速度一定，傾角越大加速度越大。合理外推伽利略將他在斜面實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論做了合理的外推：設(shè)想斜面的傾角越接近900，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)就越接近于自由落體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)斜面的傾角達(dá)到900時(shí)，小球就做自由落體運(yùn)動(dòng)。從而，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且所有物體自由下落時(shí)的加速度都相同?？碱}1．伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法。

(1)在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)?)

A.它們的質(zhì)量不等

B.它們的密度不等

C.它們的材料不同

D.它們所受的空氣阻力不等

(2)在此塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說(shuō)法中正確的是()

①它們受到的空氣阻力不等

②它們的加速度相等

③它們落地的速度不等

④它們下落的時(shí)間相等速度公式v=v0-gt位移公式x=v0t-gt2/2v2-v02=2ght上=t下=v0/g知識(shí)擴(kuò)展二.豎直上拋運(yùn)動(dòng)1.運(yùn)動(dòng)規(guī)律：

2.幾個(gè)特征量：

(1)上升的最大高度

xmax=v02/2g

(2)上升到最大高度需時(shí)間及從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)的時(shí)間。

(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法

①分段法：把豎直上拋運(yùn)動(dòng)分為勻減速上升運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)過(guò)程研究。

②整體法：從整個(gè)過(guò)程看，利用勻減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理。

③對(duì)稱(chēng)法：在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，速度、時(shí)間都具有對(duì)稱(chēng)性，分析問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)注意利用對(duì)稱(chēng)性.如上升、下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的速度大小相等、方向相反。從該位置到最高點(diǎn)的上升時(shí)間與從最高點(diǎn)落回的時(shí)間相等?！纠?】將一小球以初速度v0=20m/s從地面豎直上拋后，（g取10m/s2。不計(jì)阻力）問(wèn)：