20xx人教版高中物理必修1第2章第5節(jié)《-6自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究》(文件)
【正文】 落體運動的物體在各個時刻的位置 ． 圖 2 － 5 － 3 (2) 根據(jù)勻變速運動的推論 Δ h ＝ gT2可求出重力加速度 g ＝Δ hT2 . 也可以根據(jù) vt2＝ v－ ＝xt，求出物體在某兩個時刻的速度，由 g ＝v － v 0t，也可求出重力加速度 g . 3 ． 滴水法： (1) 讓水滴一滴一滴的落到正下方的盤子里，調(diào)節(jié)閥門，直到清晰聽到每一滴水滴撞擊盤子的聲音 ． (2) 記錄下 N 滴水滴下落的總時間為 T ，則一滴水滴下落時間t ＝TN. (3) 用米尺量出水龍頭滴水處到盤子的距離為 h ，利用 h ＝12 gt2計算出重力加速度 的值 ． 第 3 步 例證 —— 典例印證，思維深化 某物理興趣小組為獲得當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?，設(shè)計了如下實驗，并進(jìn)行了一系列探究過程 ． 假設(shè)你也是其中一員，請補充完整橫線部分內(nèi)容 ． (1) 操作過程： 圖 2 － 5 － 4 ① 將打點計時器固定在鐵架臺上，如圖 2 － 5 － 4 所示 ． ② 將接有重物的紙帶沿豎直方向穿過打點計時器的限位孔 ． ③ 先 ____________ ，再釋放紙帶 ． ④ 獲得點跡清晰的幾條紙帶 ． (2) 探究過程：其中一條 紙帶的點跡及數(shù)據(jù)如圖 2 － 5 － 5 所示 ． ( 圖中直尺的單位為 cm ，點 O 為紙帶上記錄到的第一點，點A 、 B 、 C 、 D … 依次表示點 O 以后連續(xù)的各點 ． 已知打點計時器每隔 T ＝ s 打一個點 ． ) 圖 2 － 5 － 5 ① 小組成員量出 DF 間的距離為 3. 60 cm ，計算出打點計時器打下點 E 時的速度 vE＝ ____________m/ s. ② 小組成員量出 FH 間的距離為 5. 20 cm ，計算出打點計時器打下點 G 時的速度 vG＝ ____________m/ s. ③ 利用 a ＝vG－ vEΔ t得出 g ＝ ___ _________m/ s2. ④ 利用 a ＝xFH－ xDFt2 得出 g ＝ ___ _________m/ s2. 【解析】 (1) 使用打點計時器時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶 ． (2) Δ t＝ T ＝ s ，由 vE＝DF2Δ t得， vE＝ m/ s ； 由 vG＝FH2Δ t得， vG＝ m/ s ；由 g ＝vG－ vE2Δ t得出 g ＝ 0 m/s2. 將 t＝ 2 T ＝ 0 .04 s 代入 g ＝xFH－ xDFt2 得出 g ＝ m/s2. 【答案】 (1) ③ 接通電源 (2) ① ② ③ ④ 利用紙帶求重力加速度的三種方法 1 ． 逐差法：依據(jù)相等時間間隔內(nèi)的位移差為定值，即 Δ x ＝gT2，則 g ＝Δ xT2 . 2 ． 平均值法：依據(jù)位移公式 x ＝12gt2，得 g ＝2 xt2 ，并多次測量 x 、 t，求多個 g 值，再 取平均值 ． 3 ． 圖象法：用 vn＝xn ＋ 1＋ xn2 T，求各打點時刻的瞬時速度，畫出 v － t圖象，由圖象斜率求 g 值 ． 第 4 步 巧練 —— 精選習(xí)題，落實強化 5 ． (2020 時的情況 —— 小球自由下落，認(rèn)為小球仍會做 運動，從而得到了落體運動的規(guī)律 ． 正比 勻加速 4 ． 伽利略研究自然規(guī)律的科學(xué)方法：把實驗和邏輯推理 ( 包括數(shù)學(xué)推演 ) 和諧地結(jié)合起來 ． 他給出了科學(xué)研究過程的基本要素：對現(xiàn)象的一般觀察 → 提出假設(shè) → 運用邏輯得出推論 → 通過實驗對推論進(jìn)行檢驗 → 對假說進(jìn)行修正和推廣 ． [ 再思考 ] 在研究自由落體運動時，伽利略進(jìn)行了猜想，亞里士多德進(jìn)行了猜測，兩種研究方法有何不同？ 【提示】 伽利略的科學(xué)猜想是根據(jù)所觀察、發(fā)現(xiàn)的事實，把客觀事實與原有的知識結(jié)合起來，科學(xué)猜想不能直接當(dāng)做結(jié)論使用，只有經(jīng)過實驗驗證，才能作為 結(jié)論使用 ． [ 后判斷 ] 1 ． 亞里士多德的觀點是：重物、輕物下落得一樣快 ． ( ) 2 ． 伽利略通過實驗證明了，只要斜面的傾角一定，小球 自由滾下的加速度是相同的 ． ( √ ) 3 ． 伽利略科學(xué)思想方法的核心是做實驗 ． ( ) 預(yù)習(xí)完成后，請把你 認(rèn)為難以解決的問題記錄在下面的表格中 問題 1 問題 2 問題 3 問題 4 學(xué)生分組探究一 自由落體運動及其加速度 ( 深化理解 ) 第 1 步 探究 —— 分層設(shè) 問，破解疑難 1 ． 自由下落的運動就是自由落體運動嗎？ 【提示】 不是 ． 自由落體運動是理想化的運動，它必須
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