《探究自由落体运动》PPT课件.ppt

第一节探究自由落体运动,探究自由落体运动,目标导读,1.了解自由落体运动研究的史实.2.了解逻辑推理的特色.3.知道并理解任何猜想和假说都必须要有实验验证的重要性.4.掌握用打点计时器研究自由落体运动的方法和实验中应注意的问题,探究一：轻重不同的物体，下落的快慢是否相同呢？,动画演示一：纸片和硬币,动画演示二：塑料泡沫和硬币,结论：,不一定相同！,探究二：影响物体下落快慢的因素是什么呢？,1.重量？2.体积？3.空气阻力？,探究：L:第二章高中物理实验011-用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同时下落.flv,猜想：如果没有空气阻力，轻重不同的物体下落快慢是否相同呢？,现象：金属片与羽毛同时落地,1971年阿波罗飞船登上无大气的月球后，美国宇航员大卫斯哥特在月球上同时释放了一把铁锤子和一根羽毛，无数观众从屏幕上看到：它们并排下落，同时落到月球表面。,结论：轻重不同的物体，只受重力时，下落的快慢相同。,自由落体运动,定义：物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动。,定义要点：仅受重力，忽略空气阻力。从静止开始，初速度等于0。,自由落体运动状态是一种理想的运动状态。,1993年4月8日上午，来自世界各地的一些科学家把乌檀木、塑料、铝等不同材料制成的小球从比萨斜塔塔身44米高处自由落下，用精密仪器和摄像仪记录。结果所有的小球以同一速度同时到达地面,探究三:自由落体运动是什么性质的运动呢？,伟人的足迹,（二）新课教学,1、落体运动的思考：,亚里士多德（希腊哲学家）,观点：,物体越重下落越快,亚里士多德的观点物体下落的快慢是由它们的重量决定的，重的物体下落得快。虽然亚里士多德对自由落体运动的认识是错误的，但亚里士多德是历史上了不起的人物，对科学界有了不起的贡献。他对自由落体的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索，我们应该这样看亚里士多德的观点：第一，它是人类认识落体运动迈出的第一步，有很大的进步性；第二，是错误的；第三，统治了两千年。,伽利略（15641642）意大利物理学家、天文学家。,伽利略以实验为基础，用充分的论据和科学的推理推翻了亚里士多德的观点。1638年发表两种新科学的对话，按亚里士多德观点推出两种相互矛盾的结论。,伽利略的观点,物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关。,伽利略对自由落体运动的研究1、伽利略的逻辑结果（大小石头）：2、伽利略的猜想：3、伽利略的实验验证：,重的物体下落快,重的物体下落慢,矛盾,同一假设条件，通过合理推论，得出两个相互矛盾的结论。推谬法,实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中记录的一组实验数据结果表示为：伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着的增大而增大。,合理外推,困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？合理外推：随着的增大，的数值在增大。当=900时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。,正比,匀变速直线,伽利略在两种新科学的对话中说：“用一块木料制成长约12库比特、宽半库比特、厚三指的板条，在它的上面划一条比一指略宽的槽，将这个槽做得很直，打磨得很光滑，在槽上裱一层羊皮纸（也要尽可能光滑）.取一个坚硬、光滑并且很圆的铜球，放在槽中滚动.将这个木槽的一端抬高一到二库比特，使槽倾斜.就像我要讲的那样把球放在槽顶沿槽滚下，记录下降的时间.实验要重复几次，以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一，进行这样的操作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半.下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较，像这样的实验，我们重复了整整一百次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此”,传说的比撒斜塔实验：,实验结果：A球与B球同时落地，连接体的下落不比A球快，也不存在B球牵制A球的事实。,地面,伽利略的科学方法：猜想与假说科学思想方法的核心：把实验和逻辑推理（包括数学推演）结合起来伽利略的重大贡献：他开创了近代物理学，被称为近代物理学之父，他的科学方法至今为人们所沿用。伽利略第一次把实验和逻辑推理和谐地结合起来，打开了近代科学的大门。而以前的学者只注重思辨，不注重实验。伽利略把自己的科学方法付诸应用，成功地解决了自由落体运动的运动性质问题，他的研究方法为后人们所采用，创造了科学的奇迹。,伽利略比前人伟大之处就在于他首先采用了实验猜想和假设的方法，伽利略之前的科学踯躅于泥途荒滩，千年徘徊，伽利略之后，大师辈出，经典如云，近代科学的大门从此被打开,超越伽利略,现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。现代研究落体运动的方法：1、“自由落体频闪照片”求加速度2、用打点计时器研究纸带求出加速度3、其它方法（测速计等）,用打点计时器来研究自由落体运动,超越伽利略，我们怎样研究自由落体？,也可以用频闪照相来研究自由落体运动,课堂小节：,1、对落体运动的思考：亚里士多德：伽利略：2、影响物体下落快慢的因素：3、自由落体运动：4、自由落体运动的特点：,例1：在忽略空气阻力的情况下，让石块和木块从同一高度同时下落下列说法中正确地是（）A、重的石块先落地B、轻的木块先落地C、在着地前的任一时刻，两者具有相同的速度、相同的位移。D、二者在下落这段时间内的平均速度相等。,例2：上图是