人教版物理必修一 第二章 5 伽利略對自由落體運動的研究

1、5 5伽利略對自由落體運動的研究伽利略對自由落體運動的研究1了解伽利略對自由落體運動的研究過程，體會其科學實驗與推理的過程2領會伽利略在研究中所使用的科學方法3進一步明確自由落體運動的性質(zhì)和條件同樣快同樣快變速變速均勻均勻位移位移所用的時間所用的時間勻加速直線勻加速直線相同相同增大增大勻變速直線勻變速直線提出假設提出假設得出推論得出推論實驗對推論實驗對推論假說假說修正和推廣修正和推廣實驗實驗邏輯推理邏輯推理(包括數(shù)學推演包括數(shù)學推演)一、綿延兩千年的錯誤1亞里士多德認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間里，人們一直信奉他的學說2亞里士多德是世界歷史

2、上了不起的大人物，在科學界有著很大貢獻，他對自由落體運動的認識代表了人類對自由落體運動的初步探索我們應這樣看待亞里士多德的觀點：第一，是人類邁出的第一步，有很大的進步性；第二，是錯誤的；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提出了質(zhì)疑伽利略認為，如果重物比輕物下落得快，那么，把重物和輕物拴在一起，重物速度會被輕物拖著而減小，輕物速度則會被重物拖著而增大，拴在一起時對應的下落速度應小于單個重物的下落速度；從另一角度看，重物和輕物拴在一起，總重力增加了，那么對應的下落速度應比單個重物大伽利略從亞里士多德的理論出發(fā)，推出了兩個矛盾的結論由此，伽利略認為只有一種可能性：重

3、物和輕物應該下落得同樣快. 2(1)伽利略的科學研究過程的基本要素：對現(xiàn)象的一般觀察提出假設運用邏輯(包括數(shù)學)得出推論通過實驗對推論進行檢驗對假說進行修正和推廣(2)伽利略科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學推演)完美地結合起來 請你回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程，判定下列哪個過程是伽利略的探究過程()A猜想問題數(shù)學推理實驗驗證合理外推得出結論B問題猜想實驗驗證數(shù)學推理合理外推得出結論C問題猜想數(shù)學推理實驗驗證合理外推得出結論D猜想問題實驗驗證數(shù)學推理合理外推得出結論【解析解析】伽利略的研究方法是：對現(xiàn)象的一般觀察，提出問題；提出假設；運用邏輯(包括數(shù)學)得出結論；通過實驗對推論

4、進行檢驗；對假說進行修正和推廣【答案答案】C 伽利略以前的學者認為，物體越重，下落越快伽利略等一些物理學家否定了這種看法(1)在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛到達地面，這主要是因為()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)在此塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球，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間相等A BC只有 D只有【答案答案】(1)D(2)B【解析】羽毛下落時空氣阻力不能忽略，玻璃球和鐵球下落時空氣阻力可以忽略(1)玻璃球先于羽毛到達地面，這主要是因為羽毛受到的

5、空氣阻力大的緣故正確選項為D.(2)大小相等的實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動，它們的加速度相等因下落高度相等，故下落的時間相等，落地的速度相等正確選項為B. 伽利略用實驗驗證vt的最大困難是()A不能很準確地測定下落的距離B不能測出下落物體的瞬時速度C當時沒有測量時間的儀器D當時沒有記錄物體運動的數(shù)碼相機【解析解析】在當時的實驗條件下，不能測出下落物體的瞬時速度，使實驗無法進行，故B正確【答案答案】B 科學探究活動通常包括以下環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設、制定計劃、收集證據(jù)、評估交流等一組同學研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關系”的探究過程如下

6、：A有同學認為：運動物體所受空氣阻力可能與運動速度有關B他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象，用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下落時的下落距離、速度隨時間變化的規(guī)律，以驗證假設C在相同的實驗條件下，同學們首先測量了單個“小紙杯”在空中下落過程中不同時刻的下落距離，將數(shù)據(jù)填入下表中，下圖甲是對應的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，如圖乙中圖線1、2、3、4、5所示D同學們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、歸納后，證實了他們的假設時間時間/s/s0.00.00.40.40.80.81.21.21.61.62.2.0 0下落距離下落距離/m/m0.000

7、.000 00.030.036 60.460.469 90.950.957 71.441.447 7x x回答下列問題：(1)與上述過程中A、B步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)分別是_、_.(2)圖甲中的AB段反映了運動物體在做_運動，表中x處的值為_(3)圖乙中各條圖線具有共同特點，“小紙杯”在下落的開始階段做_運動，最后“小紙杯”做_運動(4)比較圖乙中的圖線1和5，指出在1.01.5 s時間段內(nèi)，速度隨時間變化關系的差異：_【解析解析】(1)A、B步驟相應的科學探究環(huán)節(jié)分別是：作出假設，搜集證據(jù)(2)從xt圖象可以看出AB段是向上傾斜的直線，所以是勻速直線運動，此勻速直線運動將一直保持到紙杯落地由于從1.2 s1.6 s和1.6 s2.0 s兩個時間段相等(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動，最后做勻速運動(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