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高中物理 2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課件 新人教版必修1.ppt

上傳人:tia****nde 文檔編號(hào):14166875 上傳時(shí)間:2020-07-08 格式:PPT 頁數(shù):21 大?。?65KB
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1、,,分析物體的(受力情況),,,,,空氣中紙片下落,空氣中重物下落,,真空中重物下落,f空氣阻力,f空氣阻力,空氣阻力f為零,G重力,G重力,G重力,,,伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,歷史的回顧,,亞里士多德通過對(duì)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“重快輕慢”。由于他在學(xué)術(shù)界的崇高地位,且該結(jié)論符合生活經(jīng)驗(yàn),這種論斷流傳了近2000年。,邏輯的力量,16世紀(jì),意大利的科學(xué)家伽利略用佯謬的方法巧妙地推翻了這種觀點(diǎn)。 (并在比薩斜塔用實(shí)驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn) ),(問題): 既然物體自由下落跟質(zhì)量無關(guān),那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢? 伽利略用推論否定了亞里士多德的觀

2、點(diǎn)后,就開始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。,伽利略的探索之路(知識(shí)=觀察+實(shí)驗(yàn)+思考),大膽的猜測:下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的,即 則:測瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比,,困難一 瞬時(shí)速度無法準(zhǔn)確測量,為了解決測量瞬時(shí)速度的困難,伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑(思維的作用) 則:測下落的高度與時(shí)間t2成正比,,沖淡重力,困難二 物體下落很快,很難測定不同位移的時(shí)間 (思維)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)。,,,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,伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 結(jié)果表示為: 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,只是這個(gè)常數(shù)的隨

3、著的增大而增大。,,合理外推,困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后,怎樣說明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律? 合理外推:隨著的增大, 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,而且得到了物體下落的規(guī)律。 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,更重要的是開辟了一條研究物理學(xué)的研究之路。,思考:伽利略的科學(xué)思想方法是怎樣的?其核心是什么?人們對(duì)他的貢獻(xiàn)如何評(píng)價(jià)?,科學(xué)思想方法程序是:對(duì)現(xiàn)象的一般觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯(包括數(shù)學(xué))得出結(jié)論通過實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣,其核心是

4、:把實(shí)驗(yàn)和邏輯和諧地結(jié)合起來。,現(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設(shè)備準(zhǔn)確的驗(yàn)證落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,超越伽利略,現(xiàn)在我們不必用斜面來“沖淡重力”,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“計(jì)時(shí)”、“定位”,直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 現(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 : 1、“自由落體頻閃照片”求加速度 2 、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度 3、其它方法(測速計(jì)等),人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測得: 一切物體的自由落體的加速度都相同,這個(gè)加速度叫重力加速度,用g表示。通常的計(jì)算,g值取9.8m/s2,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f<

5、研究,1、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)沒有記錄落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī),B,2、伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,對(duì)于這個(gè)研究過程,下列說法正確的是() A斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量 B斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測量小球運(yùn)動(dòng)的路程 C通過對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,AD,考點(diǎn)一:伽利略研究過程理論分析,3、伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)問題的研究,蘊(yùn)藏著重要的科學(xué)思想方法,這種科學(xué)思想方

6、法的核心是() A對(duì)現(xiàn)象一般觀察,從而提出假說 B把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧結(jié)合 C進(jìn)行大膽猜想與假設(shè) D對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣,B,4、回顧伽利略探究物體下落規(guī)律的過程,判斷下列哪個(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,B,考點(diǎn)二:伽利略實(shí)驗(yàn)探究,5、伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)了如圖所示的斜面實(shí)驗(yàn)下列哪些方法是他在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用過的() A用水鐘計(jì)時(shí) B用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶進(jìn)

7、行數(shù)據(jù)分析 C改變斜面傾角,比較各種傾角得到的x/t2的比值的大小 D將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理“外推”,說明自由落體運(yùn)動(dòng)是特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng),ACD,6、伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被選為最美的實(shí)驗(yàn)在加速度實(shí)驗(yàn)中,伽利略將光、滑直木板槽傾斜固定,讓銅球從木槽頂端沿斜面由靜止滑下,并用水鐘測量銅球每次下滑的時(shí)間,研究銅球的運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間的關(guān)系亞里士多德曾預(yù)言銅球的運(yùn)動(dòng)速度是不變的,伽利略卻證明銅球運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的平方成正比請(qǐng)將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示(其中路程用s,速度用v,加速度用a,時(shí)間用t表示)亞里士多德的預(yù)言: ;伽利略的結(jié)論: ; 伽利略的實(shí)驗(yàn)之所以成

8、功,主要原因是抓住了主要因素,而忽略了次要因素你認(rèn)為他在加速度實(shí)驗(yàn)中,伽利略選用光滑直木槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來研究銅球的運(yùn)動(dòng),是為了減小銅球運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦阻力這一次要因素,同時(shí)抓住了 這一主要因素若將此實(shí)驗(yàn)結(jié)論做合理外推,即可適用于自由落體運(yùn)動(dòng),其原因是在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi),銅球運(yùn)動(dòng)的加速度(填序號(hào)即可) A與銅球質(zhì)量成正比B只與斜面傾角有關(guān)C與斜面傾角無關(guān)D與銅球質(zhì)量和斜面傾角都有關(guān),考點(diǎn)三:推理方法,7、在一次演示實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)小球在斜面上滾動(dòng),小球滾動(dòng)的距離和小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)歷的時(shí)間之間的關(guān)系如表所示 t/s0.250.51.02.0 x/cm5.02080320 (1)由表可以初步歸納出小球滾動(dòng)的距離x和小球滾動(dòng)的時(shí)間t的關(guān)系式為(k為常數(shù)) Ax=kt Bx=kt2 Cx=kt3 D無法判斷 (2)小球的運(yùn)動(dòng)為 ,高考對(duì)接一:伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),8、如圖是伽利略1604年做斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)的一頁手稿照片,照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表表中第二列是時(shí)間,第三列是物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離,第一列是伽利略在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)添加的根據(jù)表中的數(shù)據(jù),伽利略可以得出的結(jié)論是() A物體具有慣性 B斜面傾角一定時(shí),加速度與質(zhì)量無關(guān) C物體運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間的平方成正比 D物體運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度成正比,C,

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