湖南省隆回县万和实验学校高中物理 伽利略对自由落体运动的研究教学课件 新人教版必修1.ppt

伽利略对自由落体运动的研究 2 3 4 5 6 7 8 9 从而得出结论 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 历史的回顾 通过观察大量事实 我发现 物体下落快慢是由它们的重量决定的 重的物体下落得快 意大利物理学家 天文学家 伽利略 你错了 物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关 逻辑的力量 4 8 4 8 8 伽利略利用归谬法否定了亚里士多德的观点 问题 既然物体自由下落跟质量无关 那么它到底遵循什么样的规律呢 伽利略用推理否定了亚里士多德的观点后 就开始研究落体运动的性质 伽利略的探索之路 知识 观察 实验 思考 大胆的猜测 下落物体的速度是随时间均匀增加的 即则 测瞬时速度v与时间t成正比 困难一瞬时速度无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难 伽利略寻求间接验证的途径 思维的作用 则 测下落的高度与时间t2成正比 冲淡重力 困难二物体下落很快 很难测定不同位移的时间 思维 为了减缓物体下落速度 伽利略设计了著名的 冲淡重力 的斜面实验 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 随着斜面倾角的增大 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 至此 他终于成功地验证了原先的猜想 不但否定了亚里士多德的错误论断 而且得到了物体下落的规律 分析 伽利略的成功 不仅在与找到了落体运动的规律 更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路 对现象的一般观察 提出假设 运用逻辑得出结论 实验验证 修正推广 伽利略的研究之路 启发 归纳总结 伽利略的研究方法从教材内容我们能感受到伽利略敢于向旧观念挑战的精神 高超的推理能力 运用数学工具的能力和利用实验不断探索的精神 1 伽利略运用 归谬法 否定了亚里士多德关于重的物体下落快 轻的物体下落慢的论断 2 伽利略有克服困难的勇气 当时只有 快慢 之分 而他竟然在没有 速度 概念的条件下 想到速度的均匀增加 并建立速度的概念 再继续研究加速度 3 伽利略提出自由落体运动是一种最简单的变速运动 匀变速运动的假说 并考虑到是相对时间 还是相对位移均匀变化的问题 4 伽利略用间接验证的方法得出自由落体运动是匀变速运动 运用数学推导的方法得出初速度为零的匀变速直线运动符合x t2 理想斜面实验a 运用斜面实验测出小球沿光滑斜面向下的运动符合x t2 是匀变速直线运动 b 不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动 的值不变 说明它们运动的情况相同 c 不断增大斜面倾角 得出的值随之增大 说明小球做匀变速直线运动的加速度随倾角的增大而增大 d 伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90 的情况 小球自由下落 认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质 自由落体太快 当时用滴水计时无法解决 他想到利用斜面上物体的运动来 冲淡 重力 伽利略对自由落体运动的研究 创造了研究自然规律的科学方法 抽象思维 数学推导和科学实验相结合 这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法 不但标志着物理学的真正开端 也有力地推进了人类科学认识的发展 近代科学研究的大门从此打开 3 伽利略对自由落体运动的研究给我们的启示 1 要善于观察 勤于思考 勇于发现问题和提出问题 2 要合理地进行猜想与假设 3 要科学地制定实验计划 德国著名物理学家玻恩 188一1970 说 我荣获1954年的诺贝尔奖金 与其说是因为我所发表的著作里包括了一个自然现象的发现 倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现 伽里略已死去三百多年 他所发现的自由落体规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小 但他研究问题所创造的一套科学方法 却不断为后人所继承 发扬 创造了比自由落体规律高出千百倍的财富 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 人们采用先进的实验手段测得 一切物体的自由落体的加速度都相同 这个