伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課件-高一上學(xué)期物理人教版必修1

1、制作者：河南駐馬店高級中學(xué) 李陽學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、明確伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法；2、領(lǐng)會(huì)伽利略的科學(xué)思想。重、難點(diǎn)：1、了解抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法2、體會(huì)“觀察現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)探索、提出問題、討論問題、解決問題”的科學(xué)探究方法第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.6 伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究一、延綿兩千多年的錯(cuò)誤 亞里士多德通過對大量的物體自由下落的觀察，直接得出結(jié)論：重的物體比輕的物體下落的快，即物體下落的快慢由物體的重力決定，物體越重下落越快。由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位，且該結(jié)論符合日常生活經(jīng)驗(yàn)，致使這種論斷流傳了近2000年。 觀察現(xiàn)象二、邏輯的力量16世紀(jì)，意大利的科學(xué)家伽利

2、略用佯謬的方法巧妙地推翻了亞里士多德的觀點(diǎn).矛盾所在三、猜想與假設(shè)大膽的猜測：下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的，即瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比. 2、確定研究方向：伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)前，首先定義了勻速運(yùn)動(dòng)，表明時(shí)間與通過的空間的關(guān)系，然后再定義勻加速運(yùn)動(dòng)，一開始他有兩個(gè)設(shè)想：一個(gè)是速度的變化對時(shí)間是均勻的，即v與t成正比；另一個(gè)是速度的變化對位移時(shí)均勻的，即v與x成正比。后來發(fā)現(xiàn)若v與x成正比，將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論，所以他把精力集中在v與t成正比的研究上。1、假設(shè)：重物與輕物應(yīng)該下落的同樣快困難一 瞬時(shí)速度無法準(zhǔn)確測量思維的作用：伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑則間接測量下落的高度與時(shí)間t2的關(guān)系四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)

3、證困難二 物體下落很快，很難測定不同位移的時(shí)間. 思維的作用：為了減緩物體下落速度，伽利略設(shè)計(jì)了著名 的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。 用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)間s12345678距離cm32130298526824119216002104結(jié)果顯示：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)隨著的增大而增大。困難三 怎樣說明落體運(yùn)動(dòng)也符合在斜面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？合理外推：隨著的增大，x/t2的數(shù)值在增大。當(dāng)=900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)值最大.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

4、物體下落的規(guī)律。五、得出結(jié)論 自由落體運(yùn)動(dòng)仍保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，而且所有物體下落的加速度都一樣。六、現(xiàn)實(shí)分析（實(shí)驗(yàn)修正） 重快輕慢的生活現(xiàn)象是由于空氣阻力對不同的物體影響不同！伽利略的成功，不僅在于找到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開辟了一條研究物理學(xué)的研究之路。對現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)對假設(shè)進(jìn)行修改和推廣小結(jié)：伽利略的科學(xué)方法核心：實(shí)驗(yàn)與邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合起來例：一小球依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，B為AC的中點(diǎn)，小球在AB段作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a1,在BC段作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為 a2,且兩者方向相同。最初有些物理學(xué)家認(rèn)為應(yīng)定義相同位移內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)速度的改變量均相同的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)