5 自由落体运动 6 伽利略对自由落体运动的研究
[学习目标] 1.知道物体做自由落体运动的条件.2.通过实验探究自由落体运动加速度的特点，建立重力加速度的概念．知道重力加速度的大小、方向．(重点)3.掌握自由落体运动的规律，并能解决相关实际问题．(难点)4.了解伽利略对自由落体运动的研究方法，领会伽利略的科学思想．
一、自由落体运动
1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．
2．特点
(1)运动性质：初速度等于零的匀加速直线运动．
(2)受力特点：只受重力作用．
(3)物体下落可看作自由落体运动的条件：在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用，物体并不是做自由落体运动，只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可当作自由落体运动来处理．
二、自由落体的加速度
1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同．这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示．
2．方向：竖直向下．
3．大小
(1)在地球上的同一地点：一切物体自由下落的加速度都相同．
(2)在地球上不同的地点，g的大小一般是B(A.相同 B．不同)的，g值随纬度的增大而逐渐增大．
(3)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.
三、伽利略对自由落体运动的研究
1．问题发现
亚里士多德观点：重物下落得快，轻物下落得慢．
矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论．
伽利略观点：重物与轻物下落得一样快．
2．猜想与假说
伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，并指出这种运动的速度应该是均匀变化的假说．
3．理想斜面实验
(1)如果速度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比，即x∝t 2.
(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.
(3)斜面倾角一定时，判断x∝t 2是否成立．
(4)改变小球的质量，判断x∝t 2是否成立．
(5)将斜面倾角外推到θ＝90°情况——小球自由下落，认为小球仍会做匀加速运动，从而得到了自由落体运动的规律．
4．伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假设进行修正和推广．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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．(√)
(4)在同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大．(√)
(5)自由落体加速度的方向垂直于地面向下． (×)
2．(多选)在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时从静止开始下落，下列说法中正确的是( )
A．重的石块先着地
B．轻的木块先着地
C．在着地前的任一时刻，二者具有相同的速度和位移
D．二者在下落这段时间内的平均速度相等
