2019-2020学年鲁科版必修1 第3章 第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 学案
2019-2020学年鲁科版必修1 第3章  第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动 学案第2页

  (2)伽利略的研究

  ①归谬:伽利略从\s\up4(16(16)亚里士多德的论断出发,通过逻辑推理,否定了亚里士多德的论断。

  ②伽利略猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,即\s\up4(17(17)匀变速直线运动。

  ③数学推理:伽利略通过数学推理证明,若自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动,则物体自由下落过程中的位移与\s\up4(18(18)时间的平方成正比,即当a为常数时,\s\up4(19(19)为常数。

  ④实验验证

  a.让小球从斜面的不同位置自由滚下,观测到比值\s\up4(20(20)保持不变。

  b.不断加大斜面的倾角,小球对于每一个特定的倾角从不同高度滚下,比值\s\up4(21(21)仍然保持不变,说明小球在斜面上的运动是\s\up4(22(22)匀变速运动。

  c.将上述结论合理外推至倾角为\s\up4(23(23)90°(即物体自由下落)时,其比值也将\s\up4(24(24)保持不变,小球做\s\up4(25(25)匀变速运动。

  想一想

  物体下落时间为1 s时的下落高度是多少?教室天花板上落一物体到地板上的时间会大于1秒吗?

  提示:把g=9.8 m/s2,时间为1 s代入h=gt2得h=4.9 m。教室高度低于4.9 m,所以物体掉到地板上的时间只会低于1秒。

  判一判

  (1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。(  )

  (2)物体在真空中一定做自由落体运动。(  )

  (3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。(  )

  提示:(1)× 在空气中自由下落的物体受空气阻力作用,所做运动不是自由落体运动。

  (2)× 如果物体在真空中运动的初速度不为零或运动中除受重力外还受其他力作用,物体在真空中的运动就不是自由落体运动。

(3)√ 自由释放的物体,它的初速度为零,只受重力作用,故它做的运