物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 鲁科版必修1.ppt

《物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 鲁科版必修1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 鲁科版必修1.ppt（31页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第3 3节匀变速直线运动实例节匀变速直线运动实例自自由落体运动由落体运动教师备课参考教师备课参考|核心素养养成目标核心素养养成目标|物理观念物理观念1.1.认识自由落体运动的特点认识自由落体运动的特点,理解物体做自由落体运动的条件理解物体做自由落体运动的条件.2.2.认识自由落体运动的加速度认识自由落体运动的加速度,理解自由落体运动的性质理解自由落体运动的性质.3.3.知道自由落体运动的基本规律知道自由落体运动的基本规律,并能应用解决实际问题并能应用解决实际问题.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.通过史实通过史实,初步了解近代实验科学产生的影响初步了解近代实验科学产生的影响,认识实

2、验对物理学发展认识实验对物理学发展的推动作用的推动作用.2.2.通过对自由落体运动的学习通过对自由落体运动的学习,能用匀变速直线运动的规律解决自由落体能用匀变速直线运动的规律解决自由落体运动的相关问题运动的相关问题.3.3.体会用理想化模型处理自由落体运动体会用理想化模型处理自由落体运动.4.4.体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法体会伽利略研究自由落体运动的思路和方法,学习其科学探索精神学习其科学探索精神.科学态度与责任科学态度与责任1.1.通过对自由落体运动的学习通过对自由落体运动的学习,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.2.2.认识伽利略在研究物体运动时所采用的多种研究

3、方法认识伽利略在研究物体运动时所采用的多种研究方法,了解在科学发展了解在科学发展和人类进步上的重大意义和人类进步上的重大意义,体会科学研究方法的价值体会科学研究方法的价值.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点掌握自由落体运动的规律掌握自由落体运动的规律.教学难点教学难点运用自由落体运动规律解决实际问题运用自由落体运动规律解决实际问题.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 自由落体运动自由落体运动【情境导学情境导学】如图所示如图所示,将花瓣从手中吹落时将花瓣从手中吹落时,(1)(1)这些花瓣做

4、的是自由落体运动吗这些花瓣做的是自由落体运动吗?(2)(2)若是从手中将其洒落呢若是从手中将其洒落呢?(3)(3)若不考虑空气阻力将花瓣从手中洒落呢若不考虑空气阻力将花瓣从手中洒落呢?答案答案:(1)(1)不是不是,由于花瓣初速度不为零由于花瓣初速度不为零,空气阻力也不能忽略空气阻力也不能忽略,因此花瓣做因此花瓣做的不是自由落体运动的不是自由落体运动.(2)(2)不是不是,因为空气阻力不能忽略因为空气阻力不能忽略.(3)(3)是是,因为符合自由落体运动的条件因为符合自由落体运动的条件.【知识梳理知识梳理】1.1.自由落体运动自由落体运动重力重力条件条件 物体的初速度物体的初速度为为零零;物体只

5、受重力的作用物体只受重力的作用定义定义 物体不受其他因素影响物体不受其他因素影响,只在只在 作用下从作用下从 开始下落的运开始下落的运动动性质性质 是初速度是初速度为为零的零的 运运动动2.2.自由落体的加速度自由落体的加速度(1)(1)重力加速度重力加速度:物体自由下落时的加速度来自地球和物体之间的物体自由下落时的加速度来自地球和物体之间的 .,也称为重力加速度也称为重力加速度.符号是符号是g,g,单位是单位是m/sm/s2 2.(2)(2)方向方向:向下向下.(3)(3)大小大小:一般计算时一般计算时,g,g取取 ,估算时估算时,g,g取取 .静止静止匀加速直线匀加速直线 万有万有引力引力

6、竖直竖直9.8 m/s9.8 m/s2 210 m/s10 m/s2 2【思考判断思考判断】1.1.自由释放的物体只在重力作用下运动一定做自由落体运动自由释放的物体只在重力作用下运动一定做自由落体运动.(.()2.2.物体在真空中一定做自由落体运动物体在真空中一定做自由落体运动.(.()3.g3.g值在地球上任何位置一样大值在地球上任何位置一样大.(.()知识点二知识点二自由落体运动规律探索的回眸自由落体运动规律探索的回眸【情境导学情境导学】据说伽利略曾在比萨斜塔上做过一个实验据说伽利略曾在比萨斜塔上做过一个实验,让重的铁球和轻的铁球同时让重的铁球和轻的铁球同时下落下落,发现两球几乎同时落地发

7、现两球几乎同时落地,仅仅相差仅仅相差“两指宽两指宽”.这是为什么呢这是为什么呢?答案答案:“几乎同时落地几乎同时落地”证明证明:相同时间内相同时间内,重的铁球和轻的铁球下落高重的铁球和轻的铁球下落高度几乎相同度几乎相同.“两指宽两指宽”的差别是空气阻力造成的的差别是空气阻力造成的.【知识梳理知识梳理】1.1.亚里士多德的观点亚里士多德的观点物体下落的速度与物体受到的重力大小成物体下落的速度与物体受到的重力大小成 ,即重物比轻物先落地即重物比轻物先落地.2.2.伽利略关于自由落体运动规律的探索伽利略关于自由落体运动规律的探索(1)(1)问题问题:推理否定了亚里士多德关于重物比轻物下落快的论断推理

8、否定了亚里士多德关于重物比轻物下落快的论断.(2)(2)猜想猜想:自由落体运动是匀变速直线运动自由落体运动是匀变速直线运动.(3)(3)数学推理数学推理:如果如果a a为常数为常数,s,s与与 成正比成正比.(4)(4)间接实验间接实验:小球在斜面上做匀变速直线运动小球在斜面上做匀变速直线运动,在倾角变大时其运动性在倾角变大时其运动性质不变质不变.(5)(5)合理外推合理外推:当倾角为当倾角为90(90(即小球自由下落即小球自由下落)时时,小球仍做匀变速直线小球仍做匀变速直线运动运动.正比正比t t2 23.3.伽利略研究自然规律的科学方法是将数学分析、伽利略研究自然规律的科学方法是将数学分析

9、、推理和科学实验推理和科学实验相结合的方法相结合的方法.【思考判断思考判断】1.1.亚里士多德认为物体下落的快慢由物体的重力决定亚里士多德认为物体下落的快慢由物体的重力决定.(.()2.2.质量大的物体质量大的物体,受到引力大受到引力大,落地时速度也大落地时速度也大.(.()3.3.伽利略对自由落体运动的观点伽利略对自由落体运动的观点,我们在日常现象中不能看到我们在日常现象中不能看到.(.()逻辑逻辑要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维自由落体运动的理解自由落体运动的理解1.1.自由落体运动是一种理想化物理模型自由落体运动是一种理想化物理模型(1)(1)物体在空中下落时

10、总是或多或少地要受到空气阻力的作用物体在空中下落时总是或多或少地要受到空气阻力的作用,严格地说严格地说,自由落体运动只能在没有空气的空间才能发生自由落体运动只能在没有空气的空间才能发生.(2)(2)生活中从静止开始的落体运动生活中从静止开始的落体运动,若满足空气阻力远小于重力的条件若满足空气阻力远小于重力的条件,其其产生的误差是可以忽略的产生的误差是可以忽略的,因此对落体运动进行理想化的处理是有实际意因此对落体运动进行理想化的处理是有实际意义的义的.2.2.自由落体运动的加速度自由落体运动的加速度(1)(1)在同一个地点在同一个地点,所有做自由落体运动的物体的加速度都相同所有做自由落体运动的物

11、体的加速度都相同.(2)(2)地球表面上各处的重力加速度不同地球表面上各处的重力加速度不同.随纬度的增加而增大随纬度的增加而增大.(3)(3)在地球表面上同一地点在地球表面上同一地点,重力加速度随高度的增加而减小重力加速度随高度的增加而减小.【典例典例1 1】(2017(2017会宁高一检测会宁高一检测)关于自由落体运动关于自由落体运动,下列说法不正确的下列说法不正确的是是()A.A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B.B.自由落体运动是初速度为零、加速度为自由落体运动是初速度为零、加速度为g g的竖直向下的匀加速直线运动的竖直向下的匀加速直线运动C.C

12、.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动D.D.当空气阻力的作用比较小当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时可以忽略不计时,物体的自由下落可看成自由物体的自由下落可看成自由落体运动落体运动思路探究思路探究(1)(1)什么是自由落体运动什么是自由落体运动?答案答案:物体只在重力的作用下、初速度为零的运动物体只在重力的作用下、初速度为零的运动,叫做自由落体运动叫做自由落体运动;自自由落体运动是一种理想状态下的物理模型由落体运动是一种理想状态下的物理模型.(2)(2)自由落体运动中的自由落体运动中的“自由自由”二字有什么含义二字有

13、什么含义?答案答案:物体开始下落时是静止的物体开始下落时是静止的,即初速度即初速度v v0 0=0.=0.A A解析解析:常规物体只在重力的作用下、初速度为零的运动常规物体只在重力的作用下、初速度为零的运动,叫做自由落体运叫做自由落体运动动,故选项故选项A A错误错误;自由落体运动是初速度为零、加速度为自由落体运动是初速度为零、加速度为g g的竖直向下的的竖直向下的匀加速直线运动匀加速直线运动,故选项故选项B,CB,C正确正确;自由落体运动是一种理想状态下的物理自由落体运动是一种理想状态下的物理模型模型,当空气阻力的作用比较小当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时可以忽略不计时,物体的自由下落

14、可看成物体的自由下落可看成自由落体运动自由落体运动,故选项故选项D D正确正确.(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:(2016(2016厦门高一检测厦门高一检测)关于自由落体运动关于自由落体运动,以下说法正确的是以下说法正确的是()A.A.质量大的物体自由落体时的加速度大质量大的物体自由落体时的加速度大B.B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C.C.雨滴下落的过程是自由落体运动雨滴下落的过程是自由落体运动D.D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程从水龙头上滴落的水滴的下落过程,可近似看做自由落体运动可近似看做自由落体运动解解析析:所所

15、有有物物体体在在同同一一地地点点的的重重力力加加速速度度相相等等,与与物物体体质质量量大大小小无无关关,故故选选项项A A错错误误;从从水水平平飞飞行行着着的的飞飞机机上上释释放放的的物物体体,由由于于惯惯性性具具有有水水平平初初速速度度,不不是是自自由由落落体体运运动动,故故选选项项B B错错误误;雨雨滴滴下下落落过过程程所所受受空空气气阻阻力力与与速速度度大大小小有有关关,速速度度增增大大时时阻阻力力增增大大,雨雨滴滴速速度度增增大大到到一一定定值值时时,阻阻力力与与重重力力相相比比不不可可忽忽略略,不不能能认认为为是是自自由由落落体体运运动动,故故选选项项C C错错误误;从从水水龙龙头头

16、上上滴滴落落的的水水滴滴所所受受的的空空气气阻阻力力与与重重力力相比可忽略不计相比可忽略不计,可认为只受重力作用可认为只受重力作用,故选项故选项D D正确正确.D D针对训练针对训练1 1-1 1 关于重力加速度关于重力加速度,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.在比萨斜塔上同时由静止释放一大一小两个金属球在比萨斜塔上同时由静止释放一大一小两个金属球,两球同时着地两球同时着地,说明说明两球运动的加速度相同两球运动的加速度相同,这个加速度就是当地的重力加速度这个加速度就是当地的重力加速度B.B.地球上各处的重力加速度地球上各处的重力加速度g g的值都相同的值都相同C.C.济南的重力加速度

17、为济南的重力加速度为9.8 m/s9.8 m/s2 2,说明在济南做下落运动的物体说明在济南做下落运动的物体,每经过每经过1 s1 s速度增加速度增加9.8 m/s9.8 m/sD.D.哈尔滨和广州的重力加速度都竖直向下哈尔滨和广州的重力加速度都竖直向下,两者的方向相同两者的方向相同解析解析:在比萨斜塔上释放的金属球在比萨斜塔上释放的金属球,受到的空气阻力远远小于球的重力受到的空气阻力远远小于球的重力,可以认为金属球做自由落体运动可以认为金属球做自由落体运动,故金属球运动的加速度为当地的重力故金属球运动的加速度为当地的重力加速度加速度,选项选项A A正确正确;地球上各处的重力加速度的大小一般不

18、同地球上各处的重力加速度的大小一般不同,方向也不方向也不同同,故选项故选项B,DB,D错误错误;做下落运动的物体不一定做自由落体运动做下落运动的物体不一定做自由落体运动,其加速度其加速度也不一定等于重力加速度也不一定等于重力加速度,故选项故选项C C错误错误.A A要点二要点二自由落体运动的规律及其应用自由落体运动的规律及其应用【典例典例2 2】每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下,当第当第5 5滴正欲滴下时滴正欲滴下时,第第1 1滴滴刚好落到地面刚好落到地面,而第而第3 3滴与第滴与第2 2滴分别位于高滴分别位于高1 m1 m的窗户的窗户的上下沿的上下沿,如图所示

19、如图所示.(.(取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)试求试求:(1)(1)滴水的时间间隔是多少滴水的时间间隔是多少?答案答案:(1)0.2 s(1)0.2 s(2)(2)此屋檐离地面多高此屋檐离地面多高?答案答案:(2)3.2 m(2)3.2 m规律方法规律方法 多个物体依次下落问题的处理方法多个物体依次下落问题的处理方法对从同一位置开始间隔相等时间依次做自由落体运动的物体在空间形成对从同一位置开始间隔相等时间依次做自由落体运动的物体在空间形成不同间距的问题不同间距的问题,可将若干个物体在某一时刻的排列情形可将若干个物体在某一时刻的排列情形,等效成一个物等效成一个物体在不同时刻的位置体

20、在不同时刻的位置,这就类似于做匀变速直线运动时这就类似于做匀变速直线运动时,打点计时器打下打点计时器打下的纸带的纸带,由此可用由此可用s=aTs=aT2 2、初速度为零的匀变速直线运动的比例式或平、初速度为零的匀变速直线运动的比例式或平均速度法来求解均速度法来求解.(教师备用教师备用)例例2 2-1:1:(多选多选)如图所示如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在用频闪照相机在同一底片上多次曝光同一底片上多次曝光,得到了图中得到了图中1,2,3,4,51,2,3,4,5所示小球运动过程中每次曝光所示小球运动过程中每次曝光的位置的位置.连续两次曝光的时间

21、间隔均为连续两次曝光的时间间隔均为T,T,每块砖的厚度为每块砖的厚度为d.d.根据图中的信根据图中的信息息,下列判断正确的是下列判断正确的是()BCDBCD针对训练针对训练2 2-1 1(2017(2017江苏省扬州中学高一月考江苏省扬州中学高一月考)甲物体从阳台自由下甲物体从阳台自由下落落,已知物体在下落过程中最后已知物体在下落过程中最后2 s2 s的位移是的位移是60 m.(g=10 m/s60 m.(g=10 m/s2 2)求求:(1)(1)阳台离地面的高度阳台离地面的高度;(2)(2)最后最后1 s1 s的平均速度为多少的平均速度为多少;答案答案:(1)80 m(1)80 m(2)35

22、 m/s(2)35 m/s(3)(3)若甲释放若甲释放2 s2 s后后,乙也从阳台释放乙也从阳台释放,要甲、乙同时落地要甲、乙同时落地,需给乙多大的向需给乙多大的向下的初速度下的初速度?答案答案:(3)30 m/s(3)30 m/s测评学习效果测评学习效果演练当堂技法演练当堂技法1.1.(2017(2017盖州高一检测盖州高一检测)关于自由落体运动的加速度关于自由落体运动的加速度g,g,下列说法中正确下列说法中正确的是的是()A.A.重的物体的重的物体的g g值大值大B.B.同一地点同一地点,轻重物体的轻重物体的g g值一样大值一样大C.gC.g值在地球上任何地方都一样大值在地球上任何地方都一

23、样大D.gD.g值在赤道处大于在北极处值在赤道处大于在北极处B B解析解析:地球上同一地点的重力加速度相等地球上同一地点的重力加速度相等,与物体的轻重无关与物体的轻重无关,故故A A错误错误,B,B正确正确;在地球上两极的重力加速度大于赤道处的重力加速度在地球上两极的重力加速度大于赤道处的重力加速度,故选项故选项C,DC,D错错误误.2.2.(2017(2017青海省平安县第一高级中学高一检测青海省平安县第一高级中学高一检测)同一地点的两个物体从同同一地点的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动一高度同时开始做自由落体运动.那么那么()A.A.质量较大的物体先到达地面质量较大的物体先到达地面

24、B.B.密度较大的物体先到达地面密度较大的物体先到达地面C.C.体积较大的物体先到达地面体积较大的物体先到达地面D.D.两个物体同时到达地面两个物体同时到达地面 D D 3.3.(2016(2016郑州高一期末郑州高一期末)甲、乙两物体分别从高甲、乙两物体分别从高10 m10 m处和高处和高20 m 20 m 处同时处同时由静止自由下落由静止自由下落,不计空气阻力不计空气阻力,下面几种说法中正确的是下面几种说法中正确的是()A.A.落地时甲的速度是乙的落地时甲的速度是乙的B.B.落地的时间甲是乙的落地的时间甲是乙的2 2倍倍C.C.下落下落1 s1 s时甲的速度与乙的速度相同时甲的速度与乙的速

25、度相同D.D.甲、乙两物体在最后甲、乙两物体在最后1 s1 s内下落的高度相等内下落的高度相等C C4.4.(2017(2017福州四校高一联考福州四校高一联考)()(多选多选)以下对物体做自由落体运动的说法中正以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是确的是(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)()()A.A.自由落体运动是匀变速运动自由落体运动是匀变速运动B.B.自由落体运动物体第一秒下落自由落体运动物体第一秒下落10 m10 mC.C.开始连续的三个开始连续的三个1 s1 s内下落高度之比为内下落高度之比为135135D.D.开始连续的三个开始连续的三个1 s1 s末的速度之比为末的

26、速度之比为135135ACAC5.5.(2017(2017福建宁德高一期末福建宁德高一期末)长为长为2 m2 m的竖直杆的下端距离一竖直隧道口上的竖直杆的下端距离一竖直隧道口上沿沿5 m,5 m,若这隧道长是若这隧道长是13 m,13 m,让这根杆由静止自由下落让这根杆由静止自由下落,杆能自由穿过隧道杆能自由穿过隧道,g,g取取10 m/s10 m/s2 2.求求:(1)(1)它通过隧道的时间为多少它通过隧道的时间为多少?答案答案:(1)1 s(1)1 s解析解析:(2)(2)由自由落体末速度由自由落体末速度v=gtv=gt可得速度为可得速度为v=gtv=gt2 2=20 m/s.=20 m/s.(2)(2)它完全穿出隧道时的速度是多大它完全穿出隧道时的速度是多大?答案答案:(2)20 m/s(2)20 m/s