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    ②性质:伽利略所处的年代还没有钟表,计时仪器也较差,自由落体运动又很快,伽利略为了研究落体运动,利用当时的实验条件做了在斜面上从静止开始下滑的直线运动(目的是为了"冲淡重力"),证明了在阻力很小的情况下小球在斜面上的运动是匀变速直线运动,用逻辑推理外推到斜面倾角增大到90°的情况,小球将自由下落,成为自由落体,他认为这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质,多么巧妙啊!
    这个结论的正确与否需用实验来验证,三百多年后,我们来验证。
    [演示Ⅳ]介绍自由落体仪,然后测量数据。
    s(m) t(s)   1 0.100 0.1436 9.70
    2 0.400 0.2866 9.74
    3 0.900 0.4293 9.77
    结论:①自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
    ②在同一地点一切物体在自由落体运动中的加速度都相同。
    ③重力加速度g(自由落体加速度)
    a.数值及单位  g=9.8m/s2  初中g=9.8N/kg(常量)  粗略计算g=10m/s2
    b.重力加速度g的方向总是竖直向下的。
    4.自由落体运动的规律(选竖直向下方向为正)
    (三)练习:
    一个自由落体落至地面前最后一秒钟内通过的路程是全程的一半,求它落到地面所需的时间。
    解析:物体做匀变速直线运动,第n秒通过的路程为sN,n秒内通过的路程为sn,则
    物体在n-1秒内通过的路程为sn-1,则
    根据题意,得
    (四)课堂小结
    1.自由落体运动是一种非常重要的运动形式,在现实生活中有许多落体运动可以看成是自由落体运动,研究自由落体运动有着普遍的意义。
    2.为了研究自由落体运动,我们运用了物理学中的理想化方法,从最简单、最基本的情况入手,抓住影响运动的主要因素,去掉次要的非本质因素的干扰,建立了理想化的物理模型--自由落体运动,并且研究了自由落体的运动规律,理想化是研究物理问题常用的方法之一,在后面的学习中我们还要用到。

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www.77xue.com     3.在研究自由落体运动的过程中我们还给大家介绍了归谬法,即理论推导的一种重要方法,同学们的学习重要的是研究问题的方法而不是知识本身,知识的结论当然重要,但更重要的是如何获取知识,中学学习的一个非常重要的方面就是如何获取知识、处理知识。
    4.自由落体运动是一种简单的基本的运动形式,抛体运动可以看成是另一个运动形式与自由落体运动的合成,也就是说自由落体是研究其他抛体运动的基础,一定要抓住其产生的条件和运动规律。
    五、说明
    1.牛顿管的演示,要事先抽好气,一般在课前抽好。若先演示鸡毛与硬币在空气中的落体运动,然后来抽气,会影响课堂气氛,抽气机的响声也会吸引学生的注意力。做好了鸡毛和硬币在几乎是真空中的运动后,将空气充入牛顿管再来做前面的实验,效果更好。牛顿管进空气时最好将鸡毛置于进气口附近,可看到进入管内的气流将鸡毛吹到另一端,让学生清楚地看到牛顿管确实在进气。
    2.讲述伽利略的推理过程时,可拟定一个讨论的环境,让学生感受到他们正亲临现场观赏这场争论--情景教学。
    3.自由落体仪电磁铁电路中,最好设计一个电路让电磁铁正充磁一次,反充磁一次,这样可以减小剩磁对小球的初速度的影响。当然为了避免上述实验引起的误差可以用两个光电管计时,就像处理打点计时器打出的纸带一样在中间某段来研究,但不如上述教学过程设计的方案,让学生一看便知。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,只需要计算加速度就可以了。
    4.三组实验数据在处理时一定要灵活,可将全体学生分成三组,每一组学生计算一组数据,让其中一两个学生用计算器验算,这样,可以节省课堂时间,又达到了总结规律的目的。
    5.课堂练习是写在投影幻灯片上的,也可以再准备一些水彩笔和投影片,让学生在上面解题,然后通过投影仪展示给全体学生进行讲解。

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