伽利略对自由落体运动的研究教学教案.ppt

2．16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元．以下说法正确的是(　　) A．根据亚里士多德的论断，两物体从同一高度自由下落，重的物体和轻的物体下落快慢相同 B．伽利略斜面实验中测量球从静止开始沿斜面滚下的速度v与时间t，从而得到v与t成正比。 C．伽利略斜面实验中测量球从静止开始沿斜面滚下的位移x与时间t，从而得到x与t2成正比。 D. 伽利略斜面实验中的科学思想方法是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出结论→通过实验对结论进行检验→对假说进行修正和推广→…… 例1:有关物体下落的说法正确的是: A：重的物体一定比轻的物体下落得快 B：重的物体和轻的物体下落的快慢一定相同 C：没有阻力的情况,物体自由下落的快慢与质量无关 D：没有阻力的情况，物体自由下落后的任何一段都可以看成是自由落体运动。 例2 :一块自由下落的小石头，经过某点时的速度是9.8m/s,经过另一点时的速度是39.2m／s,求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。 练7、有A、B两个小球，在不同高度上做自由落体运动，A球下落1 s后，B球开始下落，两球同时落到地面。已知B球离地面高度为15m，问A球从多高处下落？g取10m/s2。 * 重的快！ 一样快！ 跨越时空的对话 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 伽利略 (GalileoGalilei，1564—1642) 逻辑的力量 v1=8 v2=4 v128 4v128 伽利略认为： 重物与轻物应该下落得同样快。 伽利略的探究过程 观察现象 提出问题 猜想与假设 伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。 2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。 3、它的速度应该是均匀变化的。 2、v∝x 假设： 1、v∝t 运用逻辑得到推论 若初速v0=0，v∝t x∝t2 实 验 验 证 伽利略的实验设计：“冲淡重力” 1 小球位移份数 小球位移 份数 第二次 实验 第一次 实验 4 3 2 响声次数 实验次数 小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。 “冲淡重力”实验结论 合理外推 如果斜面倾角增大到900，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！ 修正和推广 如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。 结 论 自由落体运动仍保持匀加速直线运动的性质，而且所有物体下落的加速度都一样。 落体 运动? v∝ t x∝ t2 小球在斜面 上运动实验 外推至 落体运动 对现象的 一般观察 提出假设 逻辑(数学) 得出推论 对推论 进行检验 对假说修 正和推广 伽利略的科学方法 伽利略科学思想方法的核心： 把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。 开创了研究自然规律的抽象思维，数学推导和科学实验相结合的科学方法。 伽利略科学思想的成就 伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。 ——爱因斯坦 AC 1：关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是?（ ）? A．伽利略首先通过逻辑推理证明，重的物体和轻的物体下落快慢相同 B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并用自由落体实验进行了验证 C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了速度与时间成正比 D．伽利略用小球做自由落体运动实验验证了重的物体和轻的物体下落快慢相同 分析：B中，伽利略做的是斜面实验，自由落体是逻辑上的外推，当时并没有做自由落体实验；D中伽利略也只是进行了逻辑推理，就得到了重物和轻物下落的同样快。 CD (C) 2：关于重力加速度，下列说法正确的是： A 重力加速度的值是定值， B 重力加速度的值是人为规定的， C 同一地点重量不同的物体重力加速度是相同的， D 质量越大，重力加速度越大。 C 解：由 X=73.5m 由 得：t=3s 得： 练1、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动, 到达地面, 把它在空中运动的时间分为相等的三段, 如果它在第一段时间内的位移是1.2m, 那么它在第三段时间内的位移是( ) 1.2m (B) 3.6m (C) 6.0m (D) 10.8m C 练2.物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力),