探究自由落體運(yùn)動(dòng)課件

第二章探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律第一節(jié)探究自由落體運(yùn)動(dòng)1.自由落體運(yùn)動(dòng)的條件重力靜止(1)物體只受________作用.(2)物體從________開始下落.2.在一玻璃管中放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，迅速倒置玻璃管，可以看到，玻璃球先于羽毛到達(dá)底端，這主要是因?yàn)?)B.它們的密度不同D.它們受到的空氣阻力不同A.它們的重量不同C.它們的材料不同答案：D3.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶來研究物體的自由下落運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，下列做法不正確的是()

A.整個(gè)裝置應(yīng)豎直

B.先用手托著重錘，然后釋放讓重錘下落

C.先放手再接通電源

D.紙帶應(yīng)平行于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔

解析：為了減小阻力，應(yīng)讓整個(gè)裝置豎直，紙帶平行于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放物體讓其下落，故C錯(cuò)誤.

答案：C知識(shí)點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)的思考

實(shí)驗(yàn)探究1：取兩枚相同的硬幣和兩張與硬幣表面面積相同的紙片，把其中一張紙片揉成紙團(tuán)，在下述幾種情況下，都讓它們從同一高度自由下落，觀察下落快慢情況.討論：硬幣卷緊的紙片一樣快質(zhì)量

(1)從同一高度同時(shí)釋放一枚硬幣和一個(gè)與硬幣面積相同的紙片，可以觀察到________下落得快. (2)兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時(shí)釋放，可以觀察到的現(xiàn)象是_____________下落得快. (3)一塊面積較大的硬紙板和一枚硬幣，(硬紙板比硬幣重)，從同一高度同時(shí)釋放它們，可以觀察到硬紙板和硬幣下落得_________.

結(jié)論：物體下落過程的運(yùn)動(dòng)情況與物體的______無關(guān).實(shí)驗(yàn)探究2：“牛頓管”實(shí)驗(yàn)(4)將羽毛和金屬片放入有空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到______________下落得快.金屬片

(5)將羽毛和金屬片放入抽去空氣的玻璃管中，讓它們同時(shí)下落，觀察到羽毛和金屬片下落的__________.

結(jié)論：影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是__________________，沒有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下，輕重不同的物體下落快快慢相同空氣阻力的作用相同慢_______.1.亞里士多德的觀點(diǎn)：重的物體下落得快.2.伽利略的觀點(diǎn)：物體下落的快慢與質(zhì)量無關(guān).

3.影響落體運(yùn)動(dòng)快慢的因素是空氣阻力的作用，沒有空氣阻力時(shí)，只在重力作用下，輕重不同的物體下落快慢相同. 4.自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng).在現(xiàn)實(shí)生活中，若從靜止下落的物體受到的重力遠(yuǎn)大于它受到的空氣阻力時(shí)，可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng).

【例1】在忽略空氣阻力的情況下，讓相同體積的鐵球和鋁球從同一高度處同時(shí)無初速度自由下落，下列說法錯(cuò)誤的是()

A.鐵球密度大，質(zhì)量大，因而鐵球先落地

B.物體下落的快慢程度和重量的大小無關(guān)，因而兩球同時(shí)落地

C.在著地前的任意時(shí)刻，兩球離地面的高度相同

D.在著地前的任意時(shí)刻，兩球的速度相同

解析：因?yàn)楹雎钥諝庾枇?，兩物體都只受重力作用，因而它們下落的快慢程度是完全相同的，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的.

答案：A

【觸類旁通】

1.小鵬同學(xué)搖動(dòng)蘋果樹，從同一高度一只蘋果和一片樹葉同時(shí)從靜止下落，他發(fā)現(xiàn)蘋果先落地，則以下說法正確的是()

A.蘋果和樹葉都是自由落體運(yùn)動(dòng)

B.蘋果和樹葉的運(yùn)動(dòng)，都不能近似地看成自由落體運(yùn)動(dòng)

C.蘋果的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)，樹葉的運(yùn)動(dòng)則不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)

D.假如地球上沒有空氣，則樹葉和蘋果也不會(huì)同時(shí)落地

解析：因?yàn)闃淙~的空氣阻力相對(duì)于樹葉的重力太大了，但相對(duì)而言蘋果的空氣阻力比重力小很多，故C對(duì)，A、B錯(cuò).假如地球上沒有空氣，則樹葉和蘋果都是自由落體運(yùn)動(dòng)，將同時(shí)落地，故D錯(cuò).答案：C記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄孔杂陕潴w運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律.【實(shí)驗(yàn)原理】

重物拖著紙帶豎直下落時(shí)，如果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間阻力和空氣阻力比重力小得多，可近似認(rèn)為重物僅在重力作用下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)打出的紙帶能分析研究重物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.【實(shí)驗(yàn)器材】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物與鐵夾、毫米刻度尺、導(dǎo)線、鐵架臺(tái).【實(shí)驗(yàn)步驟】(1)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，連接好電源.(2)把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，下端連到重錘上，讓重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.接通打點(diǎn)

(3)用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直狀態(tài)，先________________________，再______________________________. (4)重復(fù)幾次，選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶分析計(jì)算.松開手讓重錘和紙帶自由下落計(jì)時(shí)器的電源【注意事項(xiàng)】(1)應(yīng)夾緊打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且要使其處于豎直位置，要用手托住重物將紙帶拉到最上端.(2)紙帶要處于豎直位置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電后再放開紙帶，放開紙帶前手不能動(dòng).(3)重復(fù)上述步驟多次，直到選到了第一點(diǎn)與第二點(diǎn)之間間隔約為2mm的紙帶為止.(4)完成實(shí)驗(yàn)后請(qǐng)整理好實(shí)驗(yàn)器材，保存好紙帶.

【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】

如圖2-1-1所示是實(shí)驗(yàn)中得到的一條重物做自由落體運(yùn)動(dòng)的紙帶.

圖2-1-1 (1)自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條____線，速度方向不變. (2)連續(xù)相同時(shí)間內(nèi)的位移越來越大，說明速度越來越大，即速度大小改變，具有____________.直加速度1.自由落體運(yùn)動(dòng)：物體僅在作用下，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng).2.自由落體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)特點(diǎn)(1)初速度v0＝0.(2)只受重力作用.

注意：自由落體運(yùn)動(dòng)是理想化的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)空氣阻力很小，可以忽略不計(jì)時(shí)，物體的下落才可以看做自由落體運(yùn)動(dòng).3.性質(zhì)：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).【例2】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()

A.物體從靜止下落的運(yùn)動(dòng)就叫自由落體運(yùn)動(dòng)

B.物體豎直下落的運(yùn)動(dòng)就叫自由落體運(yùn)動(dòng)

C.物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)就叫自由落體運(yùn)動(dòng)

D.物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)

解析：對(duì)物理情景和物理模型要準(zhǔn)確理解.對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)定義的理解，關(guān)鍵是兩點(diǎn)：其一，從靜止開始下落，若物體下落時(shí)有空氣阻力，那就不叫自由落體運(yùn)動(dòng)；其二，物體只受重力，如果有一定的初速度，也不能叫自由落體運(yùn)動(dòng).兩個(gè)條件缺一不可，故本題的正確答案為D.答案：D【觸類旁通】2.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是()

A.質(zhì)量大的物體自由落體時(shí)比質(zhì)量小的物體下落得快

B.從水平飛行著的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.雨滴下落的過程是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.從水龍頭上滴落的水滴的下落過程，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)

解析：所有物體在同一地點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)下落一樣快，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A錯(cuò)；從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體，由于慣性具有水平初速度，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)；雨滴下落過程所受空氣阻力與速度大小有關(guān)，速度增大時(shí)阻力增大，雨滴的速度增大到一定值時(shí)，阻力與重力相比不可忽略，不能認(rèn)為是自由落體運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)；從水龍頭上滴落的水滴所受的空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)，可認(rèn)為水滴只受重力作用，近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)，故D對(duì).答案：D伽利略的科學(xué)思想方法

1.伽利略的科學(xué)思想方法的核心是：把科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)結(jié)合起來，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端，打開了近代科學(xué)的大門.

2.伽利略研究方法的基本要素：①對(duì)現(xiàn)象的一般觀察；②提出假設(shè)；③運(yùn)用邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)得出結(jié)論；④通過實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)；⑤對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正、推廣.

【例3】愛因斯坦說：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端.”在科學(xué)史上，伽利略享有“近代科學(xué)方法論的奠基人”的美譽(yù).根據(jù)你對(duì)物理學(xué)的學(xué)習(xí)和對(duì)伽利略的了解，他的物理思想方法的研究順序是()A.提出假說，數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推B.數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推，提出假說C.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，合理外推，提出假說，數(shù)學(xué)推理D.合理外推，提出假說，數(shù)學(xué)推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證解析：伽利略的科學(xué)思想方法研究過程的基本要素為：①觀察；②假設(shè)；③推理；④檢驗(yàn)；⑤推廣.故A對(duì).答案：A

【觸類旁通】

3.(雙選)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖2-1-2所示，可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維)的過程，對(duì)這一過程的分析，下列說法正確的是(

圖2-1-2A.其中的甲圖