26伽利略对自由落体运动的研究课件讲义

伽利略对自由落体运动的研究第六节伽利略对自由落体运动的研究第六节一、对自由落体运动的两种观点1、亚里士多德的错误观点：物体下落的快慢是由它们的重量来决定的2、伽利略的观点：（归谬法）重物与轻物应该下落的一样快一、对自由落体运动的两种观点1、亚里士多德的错误观点：二、伽利略的猜想和假设1、伽利略研究落体运动首先应该解决的问题建立描述运动所需要的概念：时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度2、伽利略的猜想：

v∝x（最后否定了）

v∝t二、伽利略的猜想和假设1、伽利略研究落体运动首先应该解决的问三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度

解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：2011.9南阳一中物理组实验验证：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θ的增大而增大。时间单位12345678距离单位321302985268241192160021042011.9南阳一中物理组实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不2011.9南阳一中物理组“冲淡重力”2011.9南阳一中物理组“冲淡重力”三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度

解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）

困难之二：没有准确的计时工具

解决方案：“冲淡重力”的斜面实验2、合理外推：当斜面的倾角为900

，小球的运动就是自由落体运动了。三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：四、伽利略的科学研究方法观察发现问题提出假设逻辑推理实验验证合理外推四、伽利略的科学研究方法观察发现问题提出假设逻辑推理实验验分析物体的（受力情况）

空气中纸片下落空气中重物下落真空中重物下落f空气阻力f空气阻力空气阻力f为零G重力G重力G重力分析物体的（受力情况）

空气中纸片下落空气中重物下落真空中重2011.9南阳一中物理组研究结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且所有物体自由下落时的加速度都相同。2011.9南阳一中物理组研究结论：自由落体运动是初速度为2011.9南阳一中物理组例1、请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程(

)A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C2011.9南阳一中物理组例1、请你回顾伽利略探究物体下落规2011.9南阳一中物理组例2、伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快．伽利略等一些物理学家否定了这种看法．在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为(

)A．它们的质量不等B．它们的密度不等C．它们的材料不同D．它们所受的空气阻力不等D2011.9南阳一中物理组例2、伽利略以前的学者认为，物体越2011.9南阳一中物理组例3、

伽利略用实验验证v∝t的最大困难是(

)A．不能很准确地测定下落的距离B．不能测出下落物体的瞬时速度C．当时没有测量时间的仪器D．当时没有记录物体运动的数码相机2011.9南阳一中物理组例3、伽利略用实验验证v∝t的最2011.9南阳一中物理组例4、伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点，这种方法在科学研究中叫（）A、数学推演B、实验验证C、猜想与假说D、逻辑推理2011.9南阳一中物理组例4、伽利略巧妙的推理推翻了亚里2011.9南阳一中物理组例5、科学探究活动通常包括以下环节：提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与运动速度有关．B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．C．在相同实验条件下，同学们首先测量单个“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻下落距离，将数据填入下表中，下图甲是对应的x－t图线;然后将不同数量“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v－t图线，如图乙中图线1、2、3、4、5所示．D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．2011.9南阳一中物理组例5、科学探究活动通常包括以下环节2011.9南阳一中物理组回答下列问题：(1)与上述过程中A、B步骤相应的科学探究环节分别是____________________、_________________________.(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做________运动，表中x处的值为________．(3)图乙中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做________运动，最后“小纸杯”做________运动．(4)比较图乙中的图线1和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：________________________________________________________时间/s0.00.40.81.21.62.0下落距离/m0.0000.0360.4690.9571.447x2011.9南阳一中物理组回答下列问题：时间/s0.00.4响声次数

实验次数12345第一次实验小球位移份数第二次实验小球位移份数响声次数12345第一次小球位移份数第二2011.9南阳一中物理组完2011.9南阳一中物理组完“冲淡重力”实验结论：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：小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜实验验证：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θ的增大而增大。知识观察实验思考时间单位12345678距离单位32130298526824119216002104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θ=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。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。现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律至此，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）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，这个加速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s2实际意义：当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即f<<G时。从静止开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处理。人们采用先进的实验手段测得：实际意义：伽利略对自由落体运动的研究第六节伽利略对自由落体运动的研究第六节一、对自由落体运动的两种观点1、亚里士多德的错误观点：物体下落的快慢是由它们的重量来决定的2、伽利略的观点：（归谬法）重物与轻物应该下落的一样快一、对自由落体运动的两种观点1、亚里士多德的错误观点：二、伽利略的猜想和假设1、伽利略研究落体运动首先应该解决的问题建立描述运动所需要的概念：时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度2、伽利略的猜想：

v∝x（最后否定了）

v∝t二、伽利略的猜想和假设1、伽利略研究落体运动首先应该解决的问三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度

解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：2011.9南阳一中物理组实验验证：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θ的增大而增大。时间单位12345678距离单位321302985268241192160021042011.9南阳一中物理组实验验证：伽利略用铜球从斜槽的不2011.9南阳一中物理组“冲淡重力”2011.9南阳一中物理组“冲淡重力”三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：困难之一：无法测量瞬时速度

解决方案：改测位移与时间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）

困难之二：没有准确的计时工具

解决方案：“冲淡重力”的斜面实验2、合理外推：当斜面的倾角为900

，小球的运动就是自由落体运动了。三、伽利略猜想的实验验证1、伽利略遇到的困难和解决方案：四、伽利略的科学研究方法观察发现问题提出假设逻辑推理实验验证合理外推四、伽利略的科学研究方法观察发现问题提出假设逻辑推理实验验分析物体的（受力情况）

空气中纸片下落空气中重物下落真空中重物下落f空气阻力f空气阻力空气阻力f为零G重力G重力G重力分析物体的（受力情况）

空气中纸片下落空气中重物下落真空中重2011.9南阳一中物理组研究结论：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，且所有物体自由下落时的加速度都相同。2011.9南阳一中物理组研究结论：自由落体运动是初速度为2011.9南阳一中物理组例1、请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程(

)A．猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C2011.9南阳一中物理组例1、请你回顾伽利略探究物体下落规2011.9南阳一中物理组例2、伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快．伽利略等一些物理学家否定了这种看法．在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为(

)A．它们的质量不等B．它们的密度不等C．它们的材料不同D．它们所受的空气阻力不等D2011.9南阳一中物理组例2、伽利略以前的学者认为，物体越2011.9南阳一中物理组例3、

伽利略用实验验证v∝t的最大困难是(

)A．不能很准确地测定下落的距离B．不能测出下落物体的瞬时速度C．当时没有测量时间的仪器D．当时没有记录物体运动的数码相机2011.9南阳一中物理组例3、伽利略用实验验证v∝t的最2011.9南阳一中物理组例4、伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点，这种方法在科学研究中叫（）A、数学推演B、实验验证C、猜想与假说D、逻辑推理2011.9南阳一中物理组例4、伽利略巧妙的推理推翻了亚里2011.9南阳一中物理组例5、科学探究活动通常包括以下环节：提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与运动速度有关．B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设．C．在相同实验条件下，同学们首先测量单个“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻下落距离，将数据填入下表中，下图甲是对应的x－t图线;然后将不同数量“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的v－t图线，如图乙中图线1、2、3、4、5所示．D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．2011.9南阳一中物理组例5、科学探究活动通常包括以下环节2011.9南阳一中物理组回答下列问题：(1)与上述过程中A、B步骤相应的科学探究环节分别是____________________、_________________________.(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做________运动，表中x处的值为________．(3)图乙中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做________运动，最后“小纸杯”做________运动．(4)比较图乙中的图线1和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：________________________________________________________时间/s0.00.40.81.21.62.0下落距离/m0.0000.0360.4690.9571.447x2011.9南阳一中物理组回答下列问题：时间/s0.00.4响声次数

实验次数12345第一次实验小球位移份数第二次实验小球位移份数响声次数12345第一次小球位移份数第二2011.9南阳一中物理组完2011.9南阳一中物理组完“冲淡重力”实验结论：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：小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜实验验证：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