2025人教版高中物理必修一知识点-第二章 4.自由落体运动.pdf

2025人教版高中物理必修一知识点

4.自由落体运动

【课程标准】

1.通过实验认识自由落体运动。

2.结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。

【知识导图】

情境引入

物体下落的时候,是重的物体下落快还是轻的物体下落快?你可能会不假思

索地说,一定是重的物体下落快。事实真的是这样吗?让我们先做一个小实验:在

教室内拿两张同样大小的纸,将其中一张揉成纸团。让纸团和另一张纸在同样的

高度同时落下,观察哪一个下落得快?通过这个实验,你又得出什么样的结论?

早在两千多年前,古希腊学者亚里士多德认为重的物体下落得快,并一直统

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治人们的思想。直到伽利略用科学的方法研究了自由落体运动,通过比萨斜塔实

验推翻了这种思想。让我们带着上述问题进入本节学习吧。

必备知识·认知导学

一、自由落体运动

1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。

2.伽利略的观点:重的物体与轻的物体应该下落得同样快。

3.自由落体运动:

是一种理想化模型

(1)内容:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

(2)条件:

①初速度为零;

②只受重力作用。

(3)性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

二、自由落体加速度

1.重力加速度:

(1)内容:物体自由下落时具有源于物体所受的重力的加速度。

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(2)大小:一般的计算中,通常g取9.8m/s,在估算时,g取10__m/s。

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(3)方向:总是竖直向下。

与地面不一定垂直

2.自由落体运动的公式:

速度公式vgt

位移公式xgt2

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速度位移公式v2gx

三、伽利略对自由落体运动的研究

1.伽利略的贡献:

(1)否定论断:从逻辑推理上否定了亚里士多德关于重物体下落得快、轻物体下落

得慢的论断。

(2)提出假说:提出了“自由落体运动是一种最简单的变速运动——匀变速直线运

动”的假说。

(3)间接验证:在当时的实验条件下无法直接得到v∝t,伽利略运用数学推理得到:

初速度为零且速度随时间的变化是均匀的,它通过的位移就与所用的时间满足

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x∝t。

2.斜面实验:

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(1)倾角一定:斜面倾角一定时,判断x∝t是否成立。

2

(2)改变质量:改变小球的质量,判断x∝t是否成立。

(3)增大倾角:增大斜面倾角,随之增大,说明小球的加速度在增大。

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采用了外推法

(4)合理外推:伽利略将斜面倾角外推到θ90°时的情