《自由落体运动》课件— 高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.ppt

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1、,(1)延续了两千年的错误认识,古希腊哲学家亚里士多德认为，物体下落的快慢与它们的重量成正比物体越重，下落得越快。亚里士多德的论断影响深远，在其后两千多年的时间里，人们一直信奉他的学说。但是，这种从表面上的观察得出的结论实际上是错误的,(2)16世纪，意大利学者伽利略对亚里士多德的看法提出了质疑，并对自由落体运动进行了深入的研究。伽利略对自由落体运动的研究方法大体可归结为以下几点：,发现问题,伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方。伽利略认为，如果亚里士多德的观点是对的，即重物比轻物下落得快，那么把重物和轻物拴在一起下落，它们将是什么结果呢？,照亚里士多德的说法，重物下落得快，轻物下落的得

2、慢，由于两物拴在一起，重物由于被轻物体拉着，下落的要比单独下落时要慢；同样，照亚里士多德的说法，两物拴在一起，应该是更重了，那它们应该下落得更快。这两个结论都是由亚里士多德的论断推出来的，但得到的却是互相矛盾的结果。可见，亚里士多德的观点是错误的。,提出假设,伽利略认为，重物与轻物应该下落得同样快。他猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，物体的速度应该是均匀变化的。但是，速度的变化怎样才算是均匀的呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比。,数学推理,伽利略通过数学运算得出：如果v与x成正比，将会得到荒谬的结

3、论；如果v与t成正比，它通过的位移x就与t2成正比 。,实验验证,为了便于测量时间，伽利略设法用斜面做实验。他在木制斜槽上蒙上羊皮纸，让铜球从光滑的羊皮斜槽上滚下，通过上百次对不同质量的小球沿不同倾角的光滑斜面越大的定量研究，发现小球沿光滑斜面运动时通过的位移x确实与t2成正比，小球的运动是匀变速直线运动，且倾角一定不同小球的加速度一定，倾角越大加速度越大。,合理外推,伽利略将他在斜面实验中得出的结论做了合理的外推：设想斜面的倾角越接近900，小球沿斜面滚下的运动就越接近于自由落体运动；当斜面的倾角达到900时，小球就做自由落体运动。从而，自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且所有物体自

4、由下落时的加速度都相同。,考题1伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看法。,(1)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为 ( )A. 它们的质量不等B. 它们的密度不等 C. 它们的材料不同D. 它们所受的空气阻力不等,(2)在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球，下列说法中正确的是 ( ) 它们受到的空气阻力不等 它们的加速度相等 它们落地的速度不等 它们下落的时间相等,速度公式v=v0-gt位移公式x=v0t-gt2/2v2-v02=2ght上=t下=v0/g,知识扩展,二. 竖直上抛运动,1. 运动规律：

5、,2.几个特征量：(1)上升的最大高度xmax=v02/2g(2)上升到最大高度需时间及从最高点落回抛出点的时间 。,(3)竖直上抛运动的处理方法分段法：把竖直上抛运动分为匀减速上升运动和自由落体运动两个过程研究。整体法：从整个过程看，利用匀减速运动规律来处理 。对称法：在竖直上抛运动中，速度、时间都具有对称性，分析问题时，请注意利用对称性.如上升、下落经过同一位置时的速度大小相等、方向相反 。从该位置到最高点的上升时间与从最高点落回的时间相等。,【例2】将一小球以初速度v0=20m/s从地面竖直上抛后，（g取10m/s2。不计阻力）问：（1）上升的最大高度是多少？（2）上升的时间是多少？（3）小球到离地15m高处用时多少？（4）小球到离地15m高处的速度是多少？,