26伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究（講授式）

1、第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第第 6 節(jié)節(jié) 伽利略對(duì)自由落體伽利略對(duì)自由落體 運(yùn)動(dòng)的研究運(yùn)動(dòng)的研究第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2 2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理 第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究3 3第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究4 4第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究5 5第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究6 6重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究7 7第二章第二章

2、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究8 8第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究9 9從而得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直從而得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)。 zxxkzxxk第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 通過(guò)觀察大量事通過(guò)觀察大量事實(shí)，我發(fā)現(xiàn)：物體實(shí)，我發(fā)現(xiàn)：物體下落快慢是由它們下落快慢是由它們的重量決定的，重的重量決定的，重的物體下的物體下 落得快！落得快！第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 意大利物理學(xué)家、天意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家文學(xué)家 伽利略伽利略你錯(cuò)了！你錯(cuò)了！ 物體下落過(guò)程

3、中的物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。量無(wú)關(guān)。第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究邏輯的力量邏輯的力量=4=42v=8=81v4 8812v伽利略利用伽利略利用歸謬法歸謬法否否定了亞里士多德的觀定了亞里士多德的觀點(diǎn)點(diǎn)第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究v（問(wèn)題）：（問(wèn)題）：v既然既然物體自由下落跟質(zhì)量無(wú)關(guān)物體自由下落跟質(zhì)量無(wú)關(guān)，那么它到底遵循，那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢？什么樣的規(guī)律呢？v伽利略用推理否定了亞里士多德的觀點(diǎn)后，就開(kāi)伽利略用推理否定了亞里士多德的觀點(diǎn)后，就開(kāi)始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。第二章第二章 勻

4、變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究伽利略的探索之路（知識(shí)伽利略的探索之路（知識(shí)=觀察觀察+實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)+思考）思考）v 大膽的猜測(cè)大膽的猜測(cè)：下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的，即v則：測(cè)瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比 tV 第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究困難一困難一 瞬時(shí)速度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量瞬時(shí)速度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量v為了解決測(cè)量瞬時(shí)速度的困難，伽利略尋求的途徑（思維的作用） zxxk 則：測(cè)下落的高度與時(shí)間t2 2成正比 知識(shí)知識(shí)觀察觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思考思考tV tsv2tS 第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究沖淡重力沖淡重力v困難二困難二 物體下落很快，很難測(cè)定不同

5、位移的時(shí)物體下落很快，很難測(cè)定不同位移的時(shí)間間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名的著名的“沖淡重力沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。的斜面實(shí)驗(yàn)。 第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 ：伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略：伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果表示為表示為： 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個(gè)常數(shù)的個(gè)常數(shù)的隨著隨著的增大而增大。的增大而增大。知識(shí)知識(shí)觀

6、察觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思考思考時(shí)間單位12345678距離單位32130298526824119216002104常數(shù)233222211tststs第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究合理外推合理外推 困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后，怎樣說(shuō)明落體運(yùn)動(dòng)也符合困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后，怎樣說(shuō)明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律？這個(gè)規(guī)律？合理合理外推：隨著斜面傾角的增大，外推：隨著斜面傾角的增大， 的數(shù)值在增大。當(dāng)?shù)臄?shù)值在增大。當(dāng)=900時(shí)，時(shí)，即物體豎直下落時(shí)，這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí)的數(shù)值即物體豎直下落時(shí)，這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立，這時(shí)的數(shù)值最大最大。第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速

7、直線運(yùn)動(dòng)的研究v至此，他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但否至此，他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且得到了物體下定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷，而且得到了物體下落的規(guī)律。落的規(guī)律。v分析：伽利略的成功，不僅在與找到了落體運(yùn)動(dòng)分析：伽利略的成功，不僅在與找到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開(kāi)辟了一條研究的規(guī)律，更重要的是開(kāi)辟了一條研究物理學(xué)的研物理學(xué)的研究之路究之路。第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究伽利略的研究之路伽利略的研究之路第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究啟發(fā)啟發(fā)探索科學(xué)探索科學(xué),追求真理的精神追求真理的精神;克服重重困難的決

8、心克服重重困難的決心;科學(xué)思想方法科學(xué)思想方法;合理外推的勇氣合理外推的勇氣.第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究超越伽利略超越伽利略 v現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力沖淡重力”，采用現(xiàn)，采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)”、“定位定位”，直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。v現(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法現(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 ：v1、“自由落體頻閃照片自由落體頻閃照片”求加速度求加速度v2 、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度v3、其它方法（測(cè)速計(jì)等）、其它方法（測(cè)速計(jì)等）第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究v人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得：人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得：v一切物體的自由落體的加速度都一切物體的自由落體的加速度都相同相同，這個(gè)加，這個(gè)加速度叫速度叫重力加速度重力加速度，用，用g表示。通常的計(jì)算，表示。通常的計(jì)算，g值取值取9.8m/s2實(shí)際意義實(shí)際意義 ：當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時(shí)，即當(dāng)物體所受空氣阻