7、对自由落体运动的研究–副本.ppt

* 7、对自由落体运动的研究 复习提问 1、什么是匀变速直线运动？ 2、匀变速直线运动的速度,位移公式？ 速度公式 位移公式 （速度均匀变化或加速度恒定的直线运动） 是重的物体下落的快还是轻的物体下落得快？ 两千多年前： 古希腊伟大的哲学家 —— 亚里士多德 物体越重，下落越快！！ × 伽利略对落体运动规律的探究 一对矛盾： 实验证实又说明不是越重的物体落得越快！ 现实生活中的的确确看到果实比树叶下落得快！ 怎么解释呢？是不是有什么关键的因素我 们没有考虑到呢？ 真相大白： 原来整个事情的关键就是——空气阻力 小结：如果没有空气阻力，从同一 高度静止下落的一切物体，其下落 情况都是一样的。 问：如果没有空气阻力的影响，物体下落的情况又是什么样子呢？ 钱毛管实验： 阿波罗登月实验 1970年，阿波罗飞船登上无大气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验，无数观众从荧屏上看到，它们并排下落，同时落到月球表面。 一、自由落体运动 把只在重力作用下，物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。 1、定义： （1）只受重力作用; （2）从静止开始，v0=0。 如果空气阻力的影响很小，物体的下落也可以近似看做自由落体运动。如：钢球的下落，石头的下落等。 自由落体运动状态是一种理想的运动状态。 2、自由落体运动的条件 伟大的意大利物理学家、天文学家 —— 伽利略 几百年前： 如果亚里士多德的观点是正确的，重的物体A比轻的物体B下落得快。 A B (1)发现问题： 二、伽利略对落体运动规律的探究 将 重物A与轻物B连接，连接体比原两物体都要重，那么连接体（A+B）的下落速度会比原A物体更快。 但是，物体 A与B 连接速度小的 B就会牵制速度大的 A，从而使连接体（A+B）的下落速度会比原A物体更慢。 A B A (1)发现问题： 二、伽利略对落体运动规律的探究 老亚，你的理论是错的！ 同一假设条件，通过合理 推论，得出两个相互矛盾 的结论。—— 推谬法 (1)发现问题： 二、伽利略对落体运动规律的探究 (2)提出假说： 物体下落的过程是一个速度逐渐增大的过程，与其时间 成正比，下落距离与时间的平方成正比。 v∝t h∝t2 (3)间接验证——著名的斜槽实验： 伽利略让一个小球从 阻力很小的斜槽滚下， 得出了运动距离与时 间的平方成正比的结 论。也间接证实了落 体速度与时间成正比 的假说 二、伽利略对落体运动规律的探究 (4)合理外推并得出结论： 在斜面实验的基础上，增大斜面倾角直到90°，小球的运动 仍将满足距离与时间的平方成正比的关系。从而得出“自由落 体运动是初速度为零，加速度恒定的匀加速直线运动”的结论。 二、伽利略对落体运动规律的探究 伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。他给出了科学研究过程的基本要素： 对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广 对伽利略科学研究方法的认识 二、伽利略对落体运动规律的探究 三、对自由落体运动的研究 1、自由落体运动的性质： 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。 x2 x3 x4 x5 x6 米/秒^2 米/秒^2 厘米 厘米 厘米 X6—X5=1.09 X6=5.99 X06=19.60 6 X5—X4=1.09 X5=4.90 X05=13.61 5 X4—X3=1.09 X4=3.81 X04=8.71 4 X3—X2=1.08 X3=2.72 X03=4.90 3 X2—X1=1.1 X2=1.64 X02=2.81 2 X1=0.54 X01=0.54 1 平均加速度 加速度a 位移之差 连续相同时 间的位移 位移 利用频闪照片研究自由落体运动的性质 其中时间间隔T为1/30秒 9.90 9.72 9.81 9.78 9.81 9.8 X1 匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移差为一恒量： 物体做自由落体运动时的加速度，称为自由落体加速度或重力加速度。 2、自由落体运动的加速度 三、对自由落体运动的研究 符号： g 方向：竖直向下 大小： (粗略计算时可取10m/s2) 一般取g=9.8m/s2 g ( m/s2 ) 地 点 北 极 北 京 上 海 广 州 赤 道 纬 度 9. 832 9. 801 9. 794 9. 788 9. 78