第5节 自由落体运动
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学习目标
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核心素养形成脉络
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1.知道自由落体运动的条件、性质和特点．
2．掌握自由落体运动的规律，会通过实验测定自由落体运动的加速度，知道在地球上不同地方，重力加速度的大小不同．
3．了解伽利略研究自由落体运动的过程，领悟他的研究方法.
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[学生用书P37]
一、自由落体运动和自由落体加速度
1．自由落体运动的特点
(1)定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．
(2)运动性质：初速度为零的匀加速直线运动．
2．自由落体运动的加速度
(1)定义：物体自由下落时具有的加速度源于物体所受的重力作用，称为重力加速度，通常用g表示．
(2)方向：总是竖直向下．
(3)大小：在地球上不同的地方，g的大小是不同的．一般的计算中，g取 9.8_m/s2，近似计算时，g取10_m/s2．
二、自由落体运动的规律
1．速度公式：v＝gt．
2．位移公式：h＝gt2．
3．速度位移公式：v2＝2gh．
三、伽利略对自由落体运动的研究
1．亚里士多德的观点：重物比轻物下落的快．
2．伽利略的研究
(1)归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了他的论断．
(2)猜想：自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的．
(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出对于初速度为0的匀变速直线运动应有s∝t2．
(4)伽利略采用了间接验证的方法，让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球从不同起点滚动的位移s和所用时间t.观测是否保持不变；不断增大斜面的倾角，对于每一特定的倾角，如果小球从不同高度滚下时这个比值仍保持不变，则说明小球在斜面上的运动是匀变速直线运动．
(5)合理外推：伽利略将斜面倾角外推到90°时的情况，小球的运动就成为自由下落，伽利略认为小球仍会做匀变速直线运动．
3．伽利略的科学方法：把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法．
思维辨析
(1)竖直下落的运动就是自由落体运动．( )
(2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( )
(3)高空雨滴下落的运动是自由落体运动．( )
(4)屋檐滴下的水滴下落可视为自由落体运动．( )
(5)重力加速度的方向总是垂直向下．( )
(6)月球上的重力加速度也是9.8 m/s2.( )
