高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第6節(jié) 伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三16伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1了解伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過程，體會(huì)其科學(xué)實(shí)驗(yàn)與推理的過程2領(lǐng)會(huì)伽利略在研究中所使用的科學(xué)方法3進(jìn)一步明確自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和條件2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3同樣快變速均勻位移所用的時(shí)間勻加速直線相同增大勻變速直線2021/8/11 星期三4提出假設(shè)得出推論實(shí)驗(yàn)對推論假說修正和推廣實(shí)驗(yàn)邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)2021/8/11 星期三5一、綿延兩千年的錯(cuò)誤1亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢是由它們的重量決定的這一論斷符合人們的常識，以至于其后兩千年的時(shí)間里，人們一直信奉他的學(xué)說2亞里士多德是世界歷史上了不起的

2、大人物，在科學(xué)界有著很大貢獻(xiàn)，他對自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識代表了人類對自由落體運(yùn)動(dòng)的初步探索我們應(yīng)這樣看待亞里士多德的觀點(diǎn)：第一，是人類邁出的第一步，有很大的進(jìn)步性；第二，是錯(cuò)誤的；第三，統(tǒng)治了兩千年二、邏輯的力量1638年，伽利略對亞里士多德的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑伽利略認(rèn)為，如果重物比輕物下落得快，那么，把重物和輕物拴在一起，重物速度會(huì)被輕物拖著而減小，輕物速度則會(huì)被重物拖著而增大，拴在一起時(shí)對應(yīng)的下落速度應(yīng)小于單個(gè)重物的下落速度；從另一角度看，重物和輕物拴在一起，總重力增加了，那么對應(yīng)的下落速度應(yīng)比單個(gè)重物大伽利略從亞里士多德的理論出發(fā)，推出了兩個(gè)矛盾的結(jié)論由此，伽利略認(rèn)為只有一種可能性：重物和輕物應(yīng)

3、該下落得同樣快. 2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三72021/8/11 星期三82(1)伽利略的科學(xué)研究過程的基本要素：對現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))得出推論通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)對假說進(jìn)行修正和推廣(2)伽利略科學(xué)思想方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)完美地結(jié)合起來 請你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程，判定下列哪個(gè)過程是伽利略的探究過程()A猜想問題數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推得出結(jié)論B問題猜想實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)學(xué)推理合理外推得出結(jié)論C問題猜想數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推得出結(jié)論D猜想問題實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)學(xué)推理合理外推得出結(jié)論2021/8/11 星期三9【解析】伽利

4、略的研究方法是：對現(xiàn)象的一般觀察，提出問題；提出假設(shè)；運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))得出結(jié)論；通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行檢驗(yàn)；對假說進(jìn)行修正和推廣【答案】C2021/8/11 星期三10 伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為，物體越重，下落越快伽利略等一些物理學(xué)家否定了這種看法(1)在一高塔頂端同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)?)A它們的質(zhì)量不等B它們的密度不等C它們的材料不同D它們所受的空氣阻力不等(2)在此塔頂端同時(shí)釋放大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球，下列說法中正確的是()它們受到的空氣阻力不等它們的加速度相等它們落地的速度不等它們下落的時(shí)間相等A BC只有 D只有2021/8/11 星期三

5、11【答案】(1)D(2)B【解析】羽毛下落時(shí)空氣阻力不能忽略，玻璃球和鐵球下落時(shí)空氣阻力可以忽略(1)玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)橛鹈艿降目諝庾枇Υ蟮木壒收_選項(xiàng)為D.(2)大小相等的實(shí)心鐵球和空心鐵球受到的空氣阻力相等在忽略空氣阻力的情況下，兩球均做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的加速度相等因下落高度相等，故下落的時(shí)間相等，落地的速度相等正確選項(xiàng)為B.2021/8/11 星期三12 伽利略用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證vt的最大困難是()A不能很準(zhǔn)確地測定下落的距離B不能測出下落物體的瞬時(shí)速度C當(dāng)時(shí)沒有測量時(shí)間的儀器D當(dāng)時(shí)沒有記錄物體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī)【解析】在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下，不能測出下落物體的瞬時(shí)速度，使實(shí)驗(yàn)無

6、法進(jìn)行，故B正確【答案】B2021/8/11 星期三13 科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、評估交流等一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過程如下：A有同學(xué)認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)B他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以驗(yàn)證假設(shè)C在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，同學(xué)們首先測量了單個(gè)“小紙杯”在空中下落過程中不同時(shí)刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，下圖甲是對應(yīng)的xt圖線；然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落，分別測出它們的vt圖線，如圖乙中

7、圖線1、2、3、4、5所示D同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后，證實(shí)了他們的假設(shè)2021/8/11 星期三14時(shí)間/s0.00.40.81.21.62.0下落距離/m0.0000.0360.4690.9571.447x回答下列問題：(1)與上述過程中A、B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是_、_.(2)圖甲中的AB段反映了運(yùn)動(dòng)物體在做_運(yùn)動(dòng)，表中x處的值為_(3)圖乙中各條圖線具有共同特點(diǎn)，“小紙杯”在下落的開始階段做_運(yùn)動(dòng)，最后“小紙杯”做_運(yùn)動(dòng)(4)比較圖乙中的圖線1和5，指出在1.01.5 s時(shí)間段內(nèi)，速度隨時(shí)間變化關(guān)系的差異：_2021/8/11 星期三15【解析】(1)A、B步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是：作出假設(shè)，搜集證據(jù)(2)從xt圖象可以看出AB段是向上傾斜的直線，所以是勻速直線運(yùn)動(dòng)，此勻速直線運(yùn)動(dòng)將一直保持到紙杯落地由于從1.2 s1.6 s和1.6 s2.0 s兩個(gè)時(shí)間段相等(都是0.4 s)，故兩段下落的高度相等，x1.447 m(1.4470.957)m1.937 m.(3)在開始階段，加速度逐漸減小，最后減為零故開始先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)(4)由圖可以看出，在1.01.5 s內(nèi)圖線1表示速度不再變化，圖線5表示速度在增加2021/8/11 星期三16【答案】(1)作出假設(shè)搜集證據(jù)(2)勻速1.937(3