《自由落體運動》勻變速直線運動的研究PPT教學課件
第一部分內(nèi)容：課標要求
1．理解什么是自由落體運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。
2．知道自由落體運動的產(chǎn)生條件、特點。
3．知道什么是自由落體運動的加速度，知道它的方向。
4．熟練運用自由落體運動規(guī)律解決簡單問題。
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自由落體運動PPT，第二部分內(nèi)容：自學新教材
一、自由落體運動的特點
1．填一填
(1)實驗探究——牛頓管實驗
①當玻璃管內(nèi)有空氣時，羽毛比硬幣下落___得多。
②抽去玻璃管內(nèi)部分空氣，羽毛比硬幣下落得還是___，但下落時間相差___。
③繼續(xù)抽取玻璃管內(nèi)的空氣，使其接近真空，羽毛與硬幣下落的快慢___。
(2)自由落體運動
2.判一判
(1)從同一高度，將一張紙和由同樣的紙揉成的紙團一起由靜止釋放，紙團下落的快是因為受到空氣阻力較小的緣故。( )
(2)初速度為零的下落運動就是自由落體運動。( )
(3)只在重力作用下的下落運動就是自由落體運動。( )
3．選一選
(1)在真空中，將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放，下列頻閃照片中符合事實的是( )
(2)對于從蘋果樹上同一高度同時落下的蘋果和樹葉，下列說法正確的是( )
A．蘋果和樹葉都可以看成自由落體運動
B．蘋果可以近似地看成自由落體運動，樹葉不能看成自由落體運動
C．蘋果和樹葉都不能看成自由落體運動
D．即便是地球上沒有空氣，蘋果和樹葉也不會同時落地
二、自由落體運動的加速度
1．填一填
(1)定義：物體自由下落時具有的加速度源于物體所受的重力作用，稱為____加速度，常用字母____表示。
(2)大小：在地球表面其大小隨緯度的增加而增加，通常情況下取g＝9.8 m/s2，在估算時可取____。
(3)方向：地球上重力加速度的方向總是____，與重力方向____。
(4)自由落體運動的規(guī)律
①速度公式v＝____；
②位移公式h＝12gt2；
③速度與位移關(guān)系式v2＝____。
2．判一判
(1)物體越重，重力加速度越大，下落的越快。( )
(2)重力加速度的方向總是垂直向下。( )
(3)重力加速度的大小總是等于9.8 m/s2。( )
3．選一選
(1)關(guān)于自由落體運動的加速度g，下列說法中正確的是 ( )
A．重的物體g值大
B．同一地點，輕、重物體的g值一樣大
C．g值在地球上任何地方都一樣
D．g值在赤道處大于北極處
(2)從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應行動經(jīng)過的時間叫反應時間。兩位同學合作，用刻度尺可測得人的反應時間。如圖甲所示，A同學握住尺的上端，B同學在尺的下部做握尺的準備(但不與尺接觸)，當看到A同學放開手時，B同學立即握住尺。若B同學做握尺準備時，手指位置如圖乙所示，而握住尺時的位置如圖丙所示，由此測得B同學的反應時間約為( )
A．2.0 s B．0.30 s
C．0.10 s D.0.04 s
三、自由落體運動規(guī)律探索回眸
1．填一填
(1)亞里士多德的觀點
重物比輕物下落得快，即物體下落速度與重力成正比。
(2)伽利略關(guān)于自由落體運動規(guī)律的探索
①問題：推理否定了亞里士多德關(guān)于重物比輕物下落____的論斷；
②猜想：自由落體運動是_____直線運動；
③數(shù)學推理：如果a為常數(shù)，s與 t2成正比；
④間接實驗：小球在斜面上做_____直線運動，在傾角變大時其運動性質(zhì)_____；
⑤合理外推：當傾角為90°(即小球自由下落)時，小球仍做__________直線運動。
(3)伽利略的研究方法
伽利略研究自然規(guī)律的科學方法是抽象思維、__________和科學實驗相結(jié)合的方法。
2．判一判
(1)亞里士多德研究自然規(guī)律的方法是實驗的方法。( )
(2)伽利略研究自然規(guī)律的方法是猜想、假設(shè)、數(shù)學推理和科學實驗相結(jié)合的方法。( )
(3)理想斜面實驗是通過“合理外推”得出自由落體運動的規(guī)律的，并沒有直接驗證自由落體運動的規(guī)律。( )
3．選一選
(1)下列敘述不符合史實的是( )
A．古希臘哲學家亞里士多德認為物體越重，下落得越快
B．伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點有自相矛盾的地方
C．伽利略認為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應該下落得同樣快
D．伽利略用實驗直接證實了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
(2)伽利略對自由落體運動的研究是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是( )
A．甲、乙、丙、丁圖都是實驗現(xiàn)象
B．丁圖是實驗現(xiàn)象，甲、乙、丙圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論
C．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯
D．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯
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自由落體運動PPT，第三部分內(nèi)容：提升新知能
突破點一 對自由落體運動的理解
[學透用活]
1．自由落體運動是一種理想化的運動模型
自由落體運動只有在真空條件下才能發(fā)生，在實際應用中，由于物體下落受空氣阻力的作用，物體并不是做自由落體運動，只有當空氣阻力比重力小得多，可以忽略時，物體的下落才可視為自由落體運動來處理。
2．自由落體運動的實質(zhì)
初速度為零，加速度a＝g的勻加速直線運動。
3．運動圖像
自由落體運動的vt圖像是一條過原點的傾斜直線，斜率k＝g。
[典例1] [多選]關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是( )
A．一張紙片在地球表面自由下落，可以看成自由落體運動
B．一個鋼球在地球表面自由下落，可以看成自由落體運動
C．在地球上同一地點，一切物體在自由落體運動中落至同一高度時的加速度都相同
D．輕物體和重物體的重力加速度不同
[對點練清]
1．[多選]關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是( )
A．物體豎直向下的運動一定是自由落體運動
B．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動
C．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫自由落體運動
D．當空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由落體運動
2．甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們在同一高度處同時做自由落體運動，則下列說法正確的是( )
A．甲比乙先著地 B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同時著地 D.無法確定誰先著地
3．關(guān)于自由落體運動，以下說法正確的是( )
A．質(zhì)量大的物體做自由落體運動的加速度大
B．從水平飛行著的飛機上釋放的物體將做自由落體運動
C．雨滴下落的過程做自由落體運動
D．從水龍頭上滴落的水滴的下落過程，可近似視為自由落體運動
突破點二 自由落體運動規(guī)律的應用
[學透用活]
1．自由落體運動的幾個基本公式：自由落體運動是勻變速直線運動的特例，其規(guī)律如下表所示：
2.初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系
[規(guī)律方法]
應用自由落體運動規(guī)律解題的思路和方法
(1)首先將題目中的日常生活信息進行加工處理，選擇有用的已知信息，排除干擾因素。
(2)在分析信息的基礎(chǔ)之上進行科學的模型抽象，建立物理模型，將實際問題轉(zhuǎn)化為理想的物理過程。
(3)根據(jù)已知條件和自由落體運動模型遵循的物理規(guī)律，選擇準確的物理公式列方程，代入數(shù)值求解。
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自由落體運動PPT，第四部分內(nèi)容：訓練新素養(yǎng)
一、STSE類問題，體現(xiàn)活學活用
伽利略是偉大的物理學家和天文學家，意大利比薩大學和帕多瓦大學的教授，他融會貫通了當時的數(shù)學、物理學和天文學，在研究工作中開科學實驗之先河，奠定了現(xiàn)代科學的基礎(chǔ)。
在他所處的歷史時代，文藝復興絕不限于文學藝術(shù)的復興，也是一次前所未有的科學振興。文藝復興的精神打破了束縛人們思想的桎梏，激發(fā)起人們對自然的興趣和對自然的探索。活躍在人們心中的各種思想，終于得到了實在的結(jié)果。對于伽利略的成就和獲得成就的方法，愛因斯坦的贊揚最具有代表性：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。”
伽利略的科學生涯并不是一帆風順的。他制作了天文望遠鏡(如圖)，并用它觀測天空。觀測結(jié)果支持了天文學的新學說——日心說。然而，日心說與《圣經(jīng)》相抵觸。伽利略不得不用《圣經(jīng)》的語言來解釋日心說，即便如此，仍然不能逃避教會對他的指控和迫害。《關(guān)于兩個世界體系的對話》使日心說變成摧毀教會教義和傳統(tǒng)“科學”框架的理論，因此立刻成為禁書。1633年伽利略被羅馬宗教裁判所判刑入獄(后來改為在家監(jiān)禁)。盡管如此，他仍堅持研究工作，并將自由落體等方面的研究成果轉(zhuǎn)送荷蘭，于1638年出版了《兩種新科學的對話》。這部著作的出版，奠定了伽利略作為近代力學創(chuàng)始人的地位。
時隔359年，羅馬教廷于1992年承認對伽利略的壓制是錯誤的，并為他“恢復名譽”。但是教會對科學的干涉和對伽利略的迫害所造成的嚴重后果是無法挽回的。以前一直是人才輩出的意大利，在伽利略之后，它的科學活動很快衰落下去，在很長的一段時間里，沒有再產(chǎn)生過重要的科學家。
請上網(wǎng)查閱一下，伽利略在物理學和天文學方面都有哪些成就。
二、典題好題發(fā)掘，練典題做一當十
頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。如圖是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04 s閃光一次。如果要通過這幅照片測量自由落體的加速度，可以采用哪幾種方法？試一試。
已知照片中的數(shù)字是小球落下的距離，單位是cm。
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