高一人教版物理必修一同步學案第2章《伽利略對自由落體運動的研究》

111第01講：伽利略對自由落體運動的研究輔導科目物理年級新高一授課教師班型授課時間備課時間教 學目 標1. 了解伽利略對自由落體運動的研究思路和方法；2. 能夠合理設計實驗，并將實驗數據用圖線法處理。重、 難考 點1. 當無法驗證自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動時，如何引導學生巧妙設計斜 面實驗間接驗證；2. 引導學生在實驗過程中怎樣進行合理猜想、數學推理、合理外推等重要方法。 教學內容1.什么是豎直上拋運動 將物體用一定的初速度沿豎直方向向上拋出去，物體在只受重力作用下所做的運動叫做豎直上拋運動。2.豎直上拋運動的兩種分析方法 速度公式:， 位移公式:， 速度位移關系式:， 用平均速度求位移的公式:。 上述公式中的t是從拋出時刻開始計時的，x是運動物體對拋出點的位移。3.豎直上拋運動的幾個具體問題 （1）物體上升的時間（2）上升的最大高度（3）物體下落的時間 (4) 落地速度例1、伽利略以前的學者認為，物體越重，下落越快。伽利略等一些物理學家否定了這種看法。 （1）在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛到達地面，這主要是因為（ ） A. 它們的質量不等 B. 它們的密度不等 C. 它們的材料不同 D. 它們所受的空氣阻力不等 （2）在此塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是（ ） 它們受到的空氣阻力不等 它們的加速度相等 它們落地的速度不等 它們下落的時間相等 A. B. C. 只有 D. 只有例2、滴水法測重力加速度的過程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里，調整水龍頭，讓 前一滴水滴到盤子而聽到聲音時，后一滴恰好離開水龍頭。從第1次聽到水擊盤聲時開始計時，測出n次 聽到水擊盤聲的總時間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h，即可算出重力加速度。設人耳能區(qū) 別兩個聲音的時間間隔為0.1s，聲速為340m/s，則（ ） A. 水龍頭距人耳的距離至少為34m B. 水龍頭距盤子的距離至少為34m C. 重力加速度的計算式為 D. 重力加速度的計算式為例3、在15m高的塔上以4m/s的初速度豎直上拋一個石子，求經過2s后石子離地面的高度。（g取10m/s2）例4、由地面豎直上拋一個物體，通過樓房上1.55m高的窗戶，需要0.1s；當物體下落時，由下窗沿落到地面的時間為0.2s。求物體上升的最大高度。（g取10m/s2）1 在物理學的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學家首先建立了平均速度、瞬時速度和加速度等概念用來描述物體的 運動并首先采用了實驗檢驗猜想和假設的科學方法，把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而有力地推進 了人類科學的發(fā)展( ) A亞里士多穗 B.伽利略 C.牛頓 D愛因斯坦 2 (多選）紅孩同學搖動蘋果樹，從同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止直接落向地面，蘋果：先著地，下 面說法中正確的是( ) A.蘋果和樹葉做的都是自由落體運動 B.蘋果和樹葉的運動都不能看成自由落體運動 C.蘋果的運動可看成自由落體運動，樹葉的運動不能看成自由落體運動 D假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉會同時落地3 甲同學看到乙同學從10層樓的樓頂同時由靜止釋放兩個看上去完全相同的鐵球，結果甲同學看到兩球不是同 時落地的他分析了兩球未能同時落地的原因你認為他的下列分析哪些是正確 的( ) A.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力小 B.兩球在下落過程中受到的空氣阻力不同，先落地的受空氣阻力大 C.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是實心球，重力遠大于阻力 D.兩球下落過程中受到的空氣阻力相同，先落地的是空心球，阻力與重力比差別較小4. 實驗室備有下列儀器：A. 長度為1m、最小刻度為毫米的刻度尺；B. 長度為1m、最小刻度為分米的刻度尺；C. 秒表；D. 打點計時器；E. 低壓交流電源（50Hz）F. 低壓直流電源G. 天平。為了測量重錘下落的加速度的數值，上述儀器中必須有的是 （填字母代號），實驗是通過研 究重錘做 運動來測量重錘下落加速度的。把重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點計時器，當重錘自由下落時，打點計時器在紙帶上打出一系列的點。取連續(xù)清晰的7個點，用刻度尺測出第2、3、4、5、6、7各點與第1點的距離d如下表所示：點的次序1234567距離 d/cm06.012.519.326.534.142.1請用這些數據求出重力加速度的測量值。1.以下對物體做自由落體運動的說法中正確的是哪些? ( ) A物體開始下落時，速度為零，加速度也為零。 B物體下落過程中速度增加，加速度保持不變 C物體下落過程中，速度和加速度同時增大 D物體下落過程中，速度的變化率是個恒量2.甲、乙兩球從同一高度處相隔 1秒先后自由下落，則在下落過程中（ ） A兩球速度差始終不變 B兩球速度差越來越大 C兩球距離始終不變 D兩球距離越來越大3. 高空作業(yè)的電業(yè)工人，在操作過程中，不慎將一螺母脫落. 經2s螺母落地，取g=10m/s2，求： （1）螺母脫落處距地面的高度； （2）螺母落地時的速度大小.4. 一物體從某一高度自由下落，經過一高度為2m的窗戶用時間0.4s，g取10 m/s2。則物體開始下落時的位置距窗 戶上沿的高度是多少？1、 一種實驗器材叫做光電門，它可以測出某物體經過光電門所用的時間，如果知道物體的寬度，就可以求出這 一小段過程的平均速度。你能用這種器材設計出研究自由落體運動的實驗嗎？111