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学年人教版必修1自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究学案
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学年人教版必修1自由落体运动伽利略对自由
关注微信公众号物体自由落体运动的方向一定是垂直向下吗？_百度知道
物体自由落体运动的方向一定是垂直向下吗？
另外请问一下什么是斜率？
题目那里应该是“竖直向下”
物体变速运动是因为受到力的作用，初速为零的物体运动方向跟合外力方向相同。自由落体受到的重力指向地心，所以运动方向是垂直向下的。无力学上的斜率值的是坡度，倾斜程度。
采纳率：20%
我是一个文科生但我很喜欢物理，我记得当时老师说物体自由落体的方向永远是与地心垂直的。自由落体的方向就是重力的方向
是的，因为自由落体是由于重力产生的。斜率是函数图像中的一个概念
不是竖直向下，就不可能是自由落体运动了你就当夹角的tan就是斜率吧，只有放入坐标系才有斜率，简单的说就是这样，数学一定会学的
哈哈，这倒未必，如果你在倒立，那么就是竖直向上的。。。
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学年高中物理 2.5-6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课件 新人教版必修1 5　自由落体运动6　伽利略对自由落体运动的研究,一、自由落体运动1.定义：物体只在_____作用下从_____开始下落的运动。2.运动性质：初速度为__的___________运动。,重力,静止,0,匀加速直线,【自我思悟】1.初速度为零的下落运动就一定是自由落体运动吗?提示：不一定,初速度为零与只受重力是物体做自由落体运动的两个必备条件。2.枯萎的叶子,由树枝上自由下落的运动是不是自由落体运动?提示：不是,树叶在下落时虽然初速度为零,但由于它受到的空气阻力不能忽略,故不是做自由落体运动。,二、自由落体加速度1.定义：在同一地点,一切物体自由下落的加速度都__(A.相同　B.不同)。这个加速度叫自由落体加速度,也叫___________,通常用__表示。2.方向：_________。3.大小：在地球上不同的地点,g的大小一般是__(A.相同　B.不同)的。一般的计算中,可以取g=_______或g=______。,A,重力加速度,竖直向下,9.8m/s2,10m/s2,B,g,【自我思悟】1.自由落体加速度的方向能说成是垂直地面向下吗?提示：不能,由于地面不一定水平,垂直地面向下不一定是竖直向下。2.自由落体加速度的大小与物体的重力有关吗?是不是越重的物体的重力加速度越大?提示：无关,在同一位置,任何物体的重力加速度都相同。,三、自由落体运动的基本公式1.速度公式：v=___。2.位移公式：h= 。3.位移速度关系式：v2=____。,gt,2gh,,【自我思悟】1.为何说自由落体运动是匀加速直线运动?提示：自由落体运动的加速度不变,且由于自由落体运动加速度与运动方向都向下,做匀加速直线运动。,2.上述三个公式分别来自匀变速直线运动的哪三个公式?提示：自由落体运动是匀变速直线运动的特例,它的三个公式分别来自匀变速直线运动的速度公式、位移公式和位移速度关系式。,四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的_____决定的。2.伽利略的研究：(1)归谬：伽利略从___________的论断出发,通过逻辑推理,否定了___________的论断。(2)猜想：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是_________的。,重量,亚里士多德,亚里士多德,均匀变化,(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为零的匀变速直线运动应有_____。(4)实验结果：①小球沿斜面滚下的运动是___________运动。②只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是_____的。③增大斜面的倾角,小球的加速度随斜面倾角的增大而_____。(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为_____时,小球将自由下落,仍会做___________运动。,x∝t2,匀加速直线,相同,增大,90°,匀变速直线,【自我思悟】伽利略研究自由落体运动时采用了什么科学方法?提示：采用了研究自然规律的常用方法：抽象思维、数学推理和科学实验相结合。,【盲区扫描】1.只在重力作用下,物体所做的下落运动不一定是自由落体运动。2.在空气中由静止开始下落的物体,当空气作用于物体的阻力远小于物体的重力时,物体可认为是做自由落体运动。3.重力加速度的方向严格表述为竖直向下,“垂直地面向下” “指向地心”等说法都是不准确的。4.在忽略空气阻力的情况下,物体下落的快慢与物体的重力大小没有关系,同一位置,所有物体下落得同样快。,一、自由落体运动的理解　 深化理解1.物体做自由落体运动的两个条件：(1)运动条件：初速度为零;(2)受力条件：除重力之外不受其他力的作用。,2.自由落体运动是一种理想化模型：(1)这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力。实际上,物体下落时由于受空气阻力的作用,并不做自由落体运动。(2)当空气阻力远小于重力时,物体由静止开始的下落可看作自由落体运动。如在空气中自由下落的石块可看作自由落体运动,空气中羽毛的下落不能看作自由落体运动。,3.自由落体运动是匀变速直线运动的特例：(1)自由落体运动的初速度为零;(2)自由落体运动的加速度就是重力加速度。①重力加速度的方向：竖直向下,与物体下落方向相同;②重力加速度的大小：同一地方,重力加速度的大小不变,一般g=9.8m/s2,粗略计算中g=10m/s2。,【微思考】(1)自由下落的运动就是自由落体运动吗?提示：不是,自由落体运动是理想化的运动,它必须是从静止开始,且除了重力外没有其他作用力的运动。(2)如何判断一种运动是否为自由落体运动?提示：一是根据自由落体运动的两个条件来判断;二是若物体在空气中自由下落,当与它的重力相比空气阻力可以忽略时,物体的运动可视为自由落体运动。,【题组通关】【示范题】(多选)(2013·景洪高一检测)关于自由落体运动,下列说法正确的是(　　)A.自由落体运动是一种匀变速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.物体的质量越大,下落时加速度就越大D.当地重力加速度为9.8 m/s2,则物体在该处自由下落的过程中,每秒速度都增加9.8 m/s,【解题探究】自由落体运动的特点：(1)初速度_____;(2)加速度_________;(3)_______直线运动。,为零,恒定不变,匀加速,【规范解答】选A、D。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,A对,B错。所有物体做自由落体运动时,下落的加速度都是重力加速度,C错。由v=gt知,物体做自由落体运动时每秒速度的增加量都等于重力加速度的大小,D对。,【通关1+1】 1.(多选)(2014·大庆高一检测)下列关于自由落体运动的说法,正确的是(　　)A.在真空条件下,石头将比纸片先落地B.自由落体运动是初速度为0,加速度大小为g,方向竖直向下的匀加速直线运动C.离地20 m的高度,物体在赤道落下所用的时间比在北极落下所用的时间长D.随着高度的增加,重力加速度大小不变,【解析】选B、C。在真空条件下,石头与纸片都做自由落体运动,它们下落的速度一样快,A错。由自由落体运动的条件知,B对。由于赤道附近的重力加速度小于地球两极处的重力加速度,由h= gt2得,下落同样的高度,在赤道附近用时较长,C对。随着高度的增加,重力加速度减小,D错。,2.(多选)(2014·海淀区高一检测)下列四幅图中,能大致反映自由落体运动的图像是(　　),【解析】选A、D。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故它的v-t图像是一过原点的倾斜直线,a-t图像是一平行时间轴的直线,故A、D对,C错。B图中的图像表示物体匀速下落。故应选A、D。,【变式训练】1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是(　　)A.竖直向下的运动一定是自由落体运动B.越重的物体,做自由落体运动时下落得越快C.只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可视为自由落体运动,【解析】选C、D。物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用,A错,C对。所有做自由落体运动的物体下落得一样快,B错。熟透的苹果下落过程中虽受空气阻力作用,但该阻力远小于它的重力,可以忽略,故可视为自由落体运动,D对。,2.关于自由落体运动的加速度g,下列说法正确的是(　　)A.重的物体g值大B.同一地点,轻、重不同的物体g值一样大C.g值在地球上任何地方都一样大D.g值在赤道处大于北极处【解析】选B。同一地点的重力加速度一样,但不同地点的重力加速度不一样。它随着纬度的增加而增大,随着高度的增加而减小。所以只有B选项正确。,【素养升华】(1)影响重力加速度大小的因素：重力加速度大小与地理位置和空间高度有关,具体为：①地球表面,随纬度增加,重力加速度增大;②地面同一位置,随高度增加,重力加速度减小。,(2)考虑空气阻力时物体的下落情况：物体在空气中下落时,下落快慢取决于所受空气阻力相对物体重力的大小。当空气阻力相对物体的重力较大时,该物体下落得就比较慢。反之,若空气阻力比物体的重力小得多,那么它下落得就比较快。,二、自由落体运动的规律　 规律方法1.几个重要公式：自由落体运动是匀变速直线运动的特例,因此匀变速直线运动规律也适用于自由落体运动。只要将匀变速直线运动公式中的v0换成0,a换成g,x换成h,匀变速直线运动公式就变为自由落体运动公式。,2.关于自由落体运动的几个比例关系式：(1)第1T末,第2T末,第3T末,…,第nT末速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n;(2)前1T内,前2T内,前3T内,…,前nT内的位移之比h1∶h2∶h3∶…∶hn=1∶4∶9∶…∶n2;,(3)第1T内,第2T内,第3T内,…,第nT内的位移之比hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hN=1∶3∶5∶…∶(2n-1);(4)通过第1个h,第2个h,第3个h,…第n个h所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶( -1)∶( )∶…∶( )。,【微思考】月球表面没有空气,在月球表面附近自由下落的物体的运动规律是否与地球上的自由落体运动规律相似?提示：在月球表面附近自由下落的物体也是自由落体运动,它的运动规律与地球上的自由落体运动规律完全相同,但两者的重力加速度不同。,【题组通关】【示范题】(2013·江北区高一检测)在学校科技活动组组织的“鸡蛋下落不摔破”比赛中,一同学将制作的“鸡蛋”从学校一教学楼阳台边缘由静止释放,经过一段时间到达地面,不计空气的阻力。现把“鸡蛋”在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.25m,g取10m/s2,那么它在第三段时间内的位移是(　　)A.1.25 m　 B.3.75 mC.6.25 m D.10.0 m,【解题探究】(1)“鸡蛋”在空中做什么运动?提示：做自由落体运动。(2)“鸡蛋”下落的第一段时间是多少?提示：由h1= 得“鸡蛋”下落的第一段时间t1= =0.5s。(3)求第三段时间内的位移有哪些方法?提示：可以利用比例关系法或自由落体运动中间过程的求解方法。,【规范解答】选C。该题可以通过以下方法求解：解法一：由于“鸡蛋”下落过程中第一段与第三段相等时间内的位移之比h1∶h3=1∶5,故“鸡蛋”在第三段时间内的位移h3=5h1=6.25m。,解法二：由h1= 得“鸡蛋”下落的第一段时间t1= =0.5s。“鸡蛋”在第三段时间内的位移等于前三段与前两段位移的差,故：h3= g(3t1)2- g(2t1)2=6.25m。解法三：“鸡蛋”在第三段时间内的初速度v0=2gt1=10m/s,故“鸡蛋”在第三段时间内的位移：h3=v0t1+ =6.25m。,【通关1+1】 1.(拓展延伸)在【示范题】中：(1)第二段时间内的位移是多少?(2)整个过程“鸡蛋”下落的平均速度是多少?【解析】(1)由于“鸡蛋”下落过程中第一段与第二段相等时间内的位移之比h1∶h2=1∶3,故“鸡蛋”在第二段时间内的位移h2=3h1=3.75m。(2)整个过程“鸡蛋”下落的平均速度等于落地时速度大小的一半,即 = g3t1=7.5m/s。答案：(1)3.75m　(2)7.5m/s,2.(2014·山东实验中学高一检测)关于自由落体运动,下列说法正确的是(　　)A.速度变化得越来越快B.在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶4∶9C.第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶2∶3D.物体的质量越大,加速度越大,【解析】选C。同一位置,不同物体的自由落体加速度相同,下落过程中,速度变化快慢不变,A、D错误;从开始下落连续三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5,B错误;下落后第1s末、第2s末、第3s末的速度分别是g、2g和3g,故它们的比值为1∶2∶3,C正确。,
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