2-6伽利略对自由落体运动的研究81125.ppt

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1、6伽利略伽利略对对自由落体运自由落体运动动的研究的研究了解并学了解并学习习伽利略研究自由落伽利略研究自由落体运体运动动的科学思的科学思维维方法和巧妙方法和巧妙的的实验实验构思构思激激发发探究科学的探究科学的兴兴趣，趣，领领略略坚坚持真理，持真理，实实事求是的科学精神事求是的科学精神1590年年，伽伽利利略略在在意意大大利利比比萨萨塔塔上上同同时时释释放放了了一一个个铁铁制重球和一个木制制重球和一个木制轻轻球，推翻了球，推翻了亚亚里士多德的神里士多德的神话话1971年年，“阿阿波波罗罗15号号”宇宇航航员员斯斯科科特特在在月月球球表表面面让让一一根羽毛和一柄根羽毛和一柄锤锤子同子同时时落下，印落

2、下，印证证着伽利略的着伽利略的伟伟大大1亚亚里里士士多多德德认认为为物物体体下下落落的的快快慢慢是是由由它它的的 决决定定的物体越重，下落得的物体越重，下落得2伽利略伽利略认为认为，重物和，重物和轻轻物物应该应该下落的下落的 他他猜想落体猜想落体应该应该是一种最是一种最简单简单的的，即它的，即它的 应应该该是均匀是均匀变变化的化的3日日常常生生活活中中常常会会见见到到，较较重重的的物物体体下下落落的的比比较较快快，这这是由于是由于对对不同物体的不同物体的同样快同样快变速运动变速运动速度速度空气阻力空气阻力不同影响不同影响越快越快重量重量4由于自由下落物体运由于自由下落物体运动时间动时间，当当时

3、时直直接接验验证证自由落体运自由落体运动动是是很很困困难难，伽伽利利略略采采用用了了间间接的接的验证验证方法，他方法，他让让一个一个从从 很很小小的的斜斜面面上上滚滚下下(如下如下图图所示所示)，做了上百次的，做了上百次的实验实验，证证明了球在明了球在 的运的运动动是匀是匀变变速直速直线线运运动动，然后将此，然后将此结论结论到到自由落体运自由落体运动动上上太短太短匀加速直线运动匀加速直线运动铜球铜球阻力阻力斜面上斜面上合理外推合理外推亚亚里士多德里士多德认为认为物体下落的快慢是由它物体下落的快慢是由它们们的重量决定的重量决定的的这这一一论论断符合人断符合人们们的常的常识识，以至于其后两千年的，

4、以至于其后两千年的时间时间里，人里，人们们一直信奉他的学一直信奉他的学说说.(1)运运用用“归归谬谬法法”否否定定了了亚亚里里士士多多德德关关于于重重的的物物体体下下落落快、快、轻轻的物体下落慢的的物体下落慢的论论断断(2)伽伽利利略略猜猜想想落落体体是是一一种种最最简简单单的的变变速速运运动动，即即速速度度应该应该是均匀是均匀变变化的化的(3)由由于于不不能能用用实实验验直直接接验验证证自自由由落落体体运运动动是是匀匀变变速速运运动动，伽利略采用了，伽利略采用了间间接接验证验证的方法：的方法：运运用用数数学学推推导导的的方方法法得得出出初初速速度度为为零零的的匀匀变变速速直直线线运运动动符合

5、符合xt2.运运用用斜斜面面实实验验测测出出小小球球沿沿光光滑滑斜斜面面向向下下的的运运动动符符合合xt2，是匀，是匀变变速直速直线线运运动动伽伽利利略略将将上上述述结结果果合合理理外外推推到到将将斜斜面面倾倾角角增增大大到到90的情况，成的情况，成为为自由落体自由落体从从而而得得出出结结论论：自自由由落落体体运运动动是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速直速直线线运运动动关关于于该该论论证证过过程程中中的的逻逻辑辑及及逻逻辑辑片片语语，你你作作出出的的评评述述是是()A全部正确全部正确B式式错误错误C式式错误错误 D式以后的式以后的逻辑逻辑片片语错误语错误答案：答案：B点评：点评：在解答该题

6、的时候，要弄清在解答该题的时候，要弄清“v随着下落高度随着下落高度h是均匀变化是均匀变化”与与“v随着下落时间随着下落时间t是均匀变化是均匀变化”不是一回事，不是一回事，这是本题容易出错的地方这是本题容易出错的地方.如如下下图图所所示示是是课课题题研研究究小小组组进进行行自自由由落落体体运运动动实实验验时时，用用频频闪闪连连续续拍拍照照的的方方法法获获得得的的两两张张照照片片A和和B，任任选选其其中中的的一一张张，回答下列几个，回答下列几个问题问题：(1)我我选图选图_；(2)我从我从图图中中观观察到的察到的现现象是：象是：_.(3)请对请对你所你所观观察到的察到的现现象象进进行解行解释释：_

7、.解解析析：若若选选图图A，质质量量相相等等的的纸纸片片和和纸纸团团，它它们们的的重重力力相相等等由由于于空空气气阻阻力力对对纸纸片片的的影影响响较较大大，不不能能忽忽略略，所所以以纸纸片片下下落落加加速速度度较较小小如如果果把把纸纸片片揉揉成成纸纸团团，空空气气阻阻力力对对纸纸团团的的影影响响较较小小，纸纸团团下下落落加加速速度度较较大大，所所以以质质量量相相等等的纸片和纸团同时放手，纸片比纸团下落得慢的纸片和纸团同时放手，纸片比纸团下落得慢若若选选图图B，体体积积相相等等的的铅铅球球和和木木球球同同时时释释放放，几几乎乎是是同同时时落落地地的的阻阻力力对对它它们们的的影影响响很很小小，几几

8、乎乎可可以以忽忽略略，虽虽然然G铅铅大大于于G木木，但但是是由由于于m铅铅也也大大于于m木木，即即铅铅球球的的重重力力比比木木球球大大，所所以以它它们们获获得得了了相相同同的的加加速速度度g.对对于于同同种种材材料料的的大大、小小二二球球，情情况况也也是是如如此此，它它们们也也有有相相同同的的加加速速度度g，所所以体积相等的铅球和木球几乎是同时落地的以体积相等的铅球和木球几乎是同时落地的 科科学学探探究究活活动动通通常常包包括括以以下下环环节节：提提出出问问题题，作作出出假假设设，制制定定计计划划，搜搜集集证证据据，评评估估交交流流等等一一组组同同学学研研究究“运运动动物体所受空气阻力与运物体

9、所受空气阻力与运动动速度关系速度关系”的探究的探究过过程如下：程如下：A有有同同学学认认为为：运运动动物物体体所所受受空空气气阻阻力力可可能能与与其其运运动动速度有关；速度有关；B他他们们计计划划利利用用一一些些“小小纸纸杯杯”作作为为研研究究对对象象，用用超超声声测测距距仪仪等等仪仪器器测测量量“小小纸纸杯杯”在在空空中中直直线线下下落落时时的的下下落落距距离、速度随离、速度随时间变时间变化的化的规规律，以律，以验证验证假假设设；C在在相相同同的的实实验验条条件件下下，同同学学们们首首先先测测量量了了单单只只“小小纸纸杯杯”在在空空中中下下落落过过程程时时的的下下落落距距离离，将将数数据据填

10、填入入表表中中，如如图图(a)是是对对应应的的位位移移时时间间图图线线然然后后将将不不同同数数量量的的“小小纸纸杯杯”叠叠放放在在一一起起从从空空中中下下落落，分分别别测测出出它它们们的的速速度度时时间间图图线线，如，如图图(b)中中图线图线1、2、3、4、5所示；所示；D同同学学们们对对实实验验数数据据进进行行分分析析、归归纳纳后后，证证实实了了他他们们的假的假设设.时间时间(s)下落距离下落距离(m)0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9571.61.4472.0 x根据上根据上图图回答下列提回答下列提问问：(1)与与上上述述过过程程中中A、C步步骤骤相相应应的的科科

11、学学探探究究环环节节分分别别是是_、_；(2)图图(a)中中的的AB段段反反映映了了运运动动物物体体在在做做_运运动动，表中表中x处处的的值为值为_；(3)图图(b)中中各各条条图图线线具具有有共共同同特特点点，“小小纸纸杯杯”在在下下落落的的开开始始阶阶段段做做_运运动动，最最后后“小小纸纸杯杯”做做_运运动动；(4)比比较较图图(b)中中的的图图线线1和和5，指指出出在在1.0s1.5s时时间间段段内，速度随内，速度随时间变时间变化关系的差异：化关系的差异：_.答案：答案：(1)作出假设搜集证据作出假设搜集证据(2)匀速直线匀速直线1.937m(3)加速匀速直线加速匀速直线(4)图线图线5速度有明显变化，变化率比图线速度有明显变化，变化率比图线1大大