2.5自由落体运动82671.ppt

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1、一、伽利略对自由落体运动的研究 伽利略是伽利略是17世纪意大利伟大的科学家。他在学校念书的时候，同学们世纪意大利伟大的科学家。他在学校念书的时候，同学们就称他为就称他为“辩论家辩论家”。他提出的问题很不寻常，常常使老师很难解答。他提出的问题很不寻常，常常使老师很难解答。那时候，研究科学的人都信奉亚里士多德，把这位两千多年前的希腊哲那时候，研究科学的人都信奉亚里士多德，把这位两千多年前的希腊哲学家的话当作不容许更改的真理。谁要是怀疑亚里士多德，人们就会责备学家的话当作不容许更改的真理。谁要是怀疑亚里士多德，人们就会责备他：他：“你是什么意思？难道要违背人类的真理吗？你是什么意思？难道要违背人类的

2、真理吗？”亚里士多德曾经亚里士多德曾经说过：说过：“两个铁球，一个两个铁球，一个10磅重，一个磅重，一个1磅重，同时从高处落下来，磅重，同时从高处落下来，10磅磅重的一定先着地，速度是重的一定先着地，速度是1磅重的磅重的10倍。倍。”这句话使伽利略产生了疑问。他这句话使伽利略产生了疑问。他想：如果这句话是正确的，那么把这两个铁球拴在一起，落得慢的就会拖想：如果这句话是正确的，那么把这两个铁球拴在一起，落得慢的就会拖住落得快的，落下的速度应当比住落得快的，落下的速度应当比10磅重的铁球慢；但是，如果把拴在一起磅重的铁球慢；但是，如果把拴在一起的两个铁球看作一个整体，就有的两个铁球看作一个整体，就

3、有11磅重，落下的速度应当比磅重，落下的速度应当比10磅重的铁球磅重的铁球快。这样从一个事实中却可以得出两个相反的结论，这怎么解释呢？快。这样从一个事实中却可以得出两个相反的结论，这怎么解释呢？伽利略带着这个疑问反复做了许多次试验，结果都证明亚里士多德的这伽利略带着这个疑问反复做了许多次试验，结果都证明亚里士多德的这句话的确说错了。两个不同重量的铁球同时从高处落下来，总是同时着地，句话的确说错了。两个不同重量的铁球同时从高处落下来，总是同时着地，铁球往下落的速度跟铁球的轻重没有关系。伽利略那时候才铁球往下落的速度跟铁球的轻重没有关系。伽利略那时候才25岁，已经当岁，已经当了数学教授。他向学生们

4、宣布了试验的结果，同时宣布要在比萨城的斜塔了数学教授。他向学生们宣布了试验的结果，同时宣布要在比萨城的斜塔上做一次公开试验。上做一次公开试验。消息很快传开了。到了那一天，很多人来到斜塔周围，都要看看消息很快传开了。到了那一天，很多人来到斜塔周围，都要看看在这个问题上谁是胜利者：是古代的哲学家亚里士多德呢，还是这位在这个问题上谁是胜利者：是古代的哲学家亚里士多德呢，还是这位年轻的数学教授伽利略？有的说：年轻的数学教授伽利略？有的说：“这个青年真是胆大妄为，竟想找这个青年真是胆大妄为，竟想找亚里士多德的错处！亚里士多德的错处！”有的说：有的说：“等会儿他就固执不了啦，事实是无等会儿他就固执不了啦，

5、事实是无情的，会让他丢尽了脸！情的，会让他丢尽了脸！”伽利略在斜塔顶上出现了。他右手拿着一个伽利略在斜塔顶上出现了。他右手拿着一个10磅重的铁球，左手磅重的铁球，左手拿着一个拿着一个1磅重的铁球。两个铁球同时脱手，从空中落下来。一会儿，磅重的铁球。两个铁球同时脱手，从空中落下来。一会儿，斜塔周围的人都忍不住惊讶地呼喊起来，因为大家看见两个铁球同时斜塔周围的人都忍不住惊讶地呼喊起来，因为大家看见两个铁球同时着地了，正跟伽利略说的一个样。这时大家才明白，原来像亚里士多着地了，正跟伽利略说的一个样。这时大家才明白，原来像亚里士多德这样的大哲学家，说的话也不是全都对的。德这样的大哲学家，说的话也不是全

6、都对的。发现问题提出猜想实验验证合理外推得出结论：自由落体运动是加速度都一样的匀加速直线运动。二、自由落体运动自由落体运动1.定义：物体在只受重力的作用下，从静止开始下落的运动。2.条件：物体只受重力作用；由静止下落。3.性质：是初速度为零的匀加速直线运动。【答案】9.8 m/s2三、自由落体运动的加速度例1.在测量自由落体加速度的实验中，打点计时器所用电源的频率为50Hz，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，每两个测量点之间有4个实际打出的点，如图所示，图中所标数据是各测量点到O的距离(单位：mm)，那么由此可以计算自由落体加速度为多少

7、？自由落体加速度1.定义：同一地点，一切物体都在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体的加速度，也叫重力加速度,用g表示。2.方向：竖直向下。3.大小：g可取9.8m/s2或10m/s2，若没特别说明按9.8m/s2计算。四、自由落体运动的规律1.自由落体是初速度V0=0m/s，加速度为g的匀加速直线运动2.常用推论（1）平均速度（2）连续相等时间内的位移差（3）连续相等时间内的位移之比为 1:3:5:73.v-t图象 是一条经过原点的斜线，斜率为g.v/m.s-1t/s五、制作一把测反应时间的尺子六、测重力加速度的方法1.频闪照片2.打点计时器3.滴水法 例2.频闪摄影是研究变

8、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。图中是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次。如果要通过这副图片此两自由落体加速度，可以采用哪几种方法？（单位：cm）例3.用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一个挡板A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度是h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开

9、始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2，3。”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为t.写出用上述所测量计算重力加速度g的表达式：七、竖直上抛1.定义：物体在只受重力作用下，以一定的初速度竖直上抛。2.特点：上升过程，v的方向与g的方向相反，v减小。最高点处，v=0m/s,加速度为g。下降过程，v的方向与g的方向相同，v增大。3.规律（1）若规定v0方向为正，则加速度为-g.(2)物体到达最高点所用的时间 最大高度为 4.上升与下降过程的对称性（1）设上升至最高点所用的时间 ，从最高点落回至抛出点所用时间 ，有（2）上升过程的初速度 ，与下落至抛出点的速度 ，而者大小相等，方向相反。（3）对于同一位移，对应两个不同的时间，和两个等大反向的v.