新版人教版物理必修1 2.6伽利略对自由落体运动的研究(共18张PPT)学习PPT

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一困、难伽 之利二略：对没自有由准落确体的运计动时的工研具究
解二决、方 竖案直：上改抛测的位研移究与方时法间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）
1 一3、、伽伽利利略略的对猜自想由和落假体设运动的研究
2
(2)位移公式：x＝v t－ gt . 二一、竖 伽直利上略抛对的自研由究落方体法运动的研究
二、竖直上抛的研究方法
(1)v>0 时，物体正在上升，v<0 时，物体正在下降； (2)h>0 时，物体在抛出点的上方，h<0 时，物体在抛出点的 下方．
(2)伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自 由滚下的加速度是相同的．( )
√ × (3)伽利略科学思想方法的核心是做实验．( )
一、伽利略对自由落体运动的研究
探究交流
一、伽利略对自由落体运动的研究 时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度
伽利略发现，在斜面研的倾究角不自同，由上述落比例体关系运同样动成立时，只，是伽这个利常数略 的随着进θ的行增大了而增猜大。想，亚里士多德进
3、伽利略的猜想和假设
一4、、伽伽利利略略猜对想自②的由实落让验体验运小证动的球研究从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从
（1）伽利略研究落体运动首先应该解决的问题
不同起点滚动的位移 二、竖直上抛的研究方法
4、伽利略猜想的实验验证
x
和所用的时间
t.Biblioteka 3、伽利略的猜想和假设一、伽利略对自③由落斜体运面动的倾研究角一定时，判断 x∝t2 是否成立．
(3)理想斜面实验
一、伽利略对自①由落如体运果动的速研究度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变
解决方案：“冲淡重力”的斜面实验
速直线运动的位移 一、伽利略对自由落体运动的研究
3、伽利略的猜想和假设
x
与运动所用的时间
t
的平方成
正比
，
困难之一：无法测量瞬时速度
即 x∝t . 二、竖直上抛的研究2方法
时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度
（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90 0 ，小球的运动就
是自由落体运动了。
一、伽利略对自由落体运动的研究
3、伽利略的猜想和假设
困难之一：无法测量瞬时速度
一、伽利略对自④由落改体运变动的小研究球的质量，判断
x∝t2 是否成立．
一、伽利略对自由落体运动的研究
时间、位移、瞬⑤时速将度、斜平均面速度倾、加角速度外推到θ＝90°时的情况——小球自由下
落，认为小球仍会做 匀加速 运动，从而得到了落体运动的
规律．
一、伽利略对自由落体运动的研究
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2 建3、立伽描利述略运的动猜所想需和要假的设概念：
4一、、伽伽利利略略猜对想自的由实落验体验运证动的研究
(3)位移和速度的关系式：v －v ＝－2gx. 困二难、之 竖一直：上无抛法的测研量究瞬方时法速度
一伽、利伽 略利在略寻对找自由落体运动的规研律究中使用的方法？
2
2
0
时（间2）、合位理移外、推瞬：时当速斜度面、的平倾均角速为度9、0 0加，速小度球的运动就是自由落体运动了。
二、竖直上抛的研究方法
3．基本规律
（一1、）伽伽利利略略对研自究由落落体体运运动动首的先研应究该解决的问题
3（、1伽 ）利 伽略 利的略猜 遇想 到和 的假 困设 难和解决方案：
(1)速度公式：v＝v －gt. 一时、间伽 、利位略移对、自瞬由时落速体度运、动平的均研速究度、加速度
一、伽利略对自由落体运动的研究
(4)伽利略研究自然规律的科学方法：把实验和逻辑推理(包 括数学推演)和谐地结合起来．他给出了科学研究过程的基本要 素：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实 验对推论进行检验→对假说进行修正和推广．
一、伽利略对自由落体运动的研究
2．思考判断
× (1)亚里士多德的观点是：重物、轻物下落得一样快．( )
“冲淡重力”
2011.9
一、伽利略对自由落体运动的研究 5.伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法？
对现象的 一般观察
提出 假设
运用逻辑 (包括数学) 得到推论
实验 验证 推论
对假 设进 行修 正和 推广
二、竖直上抛的研究方法
4、伽利略猜例想的：实验某验证物体以 30m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取
（1）伽利略研究落体运动首先应该解决的问题 （1）伽利略遇到的困难和解决方案：
一、行伽利了略对猜自由测落体，运动两的研种究 研究方法有何不同？
一、伽利略对自由落体运动的研究 6 伽利略对自由落体运动的研究 （1）伽利略研究落体运动首先应该解决的问题
一一、、伽 伽利利略略对对【自自由由提落落体体示运运动动】的的研研伽究究利略的科学猜想是根据所观察、发现的事实，把
时一间、、 伽位利移略、对瞬自时由速落度体、运平动均的速研度究、加速度
一6 伽、利伽略利对略自对由自落由体落运体动运的动研的究研究
v 一二、伽 竖利直略上对抛自的由研落究体方运法动的研究
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(4)上升到最高点(即 v＝0 时)所需的时间 t＝ ，上升的最 一困、难伽 之利一略：对无自法由测落量体瞬运时动速的度研究
建立描述运动所需要的概念：
一、伽利略对自由落体运动的研究
（1）伽利略研究落体运动首先应该解决的问题
【答案】 AB
二、竖直上抛的研究方法
竖直上抛运动 1．定义：将一个物体以某一初速度 v0 竖直向上抛出，抛出 的物体只受重力作用，这个物体的运动就是竖直上抛运动． 2．运动性质：初速度为 v0，加速度为－g 的匀变速直线运 动(通常取初速度 v0 的方向为正方向)．
§2.6 伽利略对自由落体运动的研究
一、伽利略对自由落体运动的研究
1.基本知识 (1)问题发现 亚里士多德观点：重物下落得 快 ，轻物下落得 慢 。 矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的 结论．
一、伽利略对自由落体运动的研究
逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
一、伽利略对自由落体运动的研究
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：
s1 t12
ts222
ts323
常数
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。
一、伽利略对自由落体运动的研究
3、伽利略的猜想和假设 4、伽利略猜想的实验验证 一、伽利略对自由落体运动的研究 解决方案：“冲淡重力”的斜面实验 二、竖直上抛的研究方法 二、竖直上抛的研究方法 困难之一：无法测量瞬时速度 一、伽利略对自由落体运动的研究 一、伽利略对自由落体运动的研究 一、伽利略对自由落体运动的研究 解决方案：“冲淡重力”的斜面实验 4、伽利略猜想的实验验证 （1）伽利略遇到的困难和解决方案： （2）合理外推：当斜面的倾角为90 0 ，小球的运动就是自由落体运动了。 一、伽利略对自由落体运动的研究 一、伽利略对自由落体运动的研究 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。 一、伽利略对自由落体运动的研究 时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度 一、伽利略对自由落体运动的研究
一、伽利略对自由落体运动的研究
二、竖直上抛的研究方法
C．速度改变量的大小为 二、竖直上抛的研究方法
一、伽利略对自由落体运动的研究
10m/s
一、伽利略对自由落体运动的研究
D．平均速度大小为 13m/s，方向向上 4、伽利略猜想的实验验证
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。
3、伽利略的猜想和假设 3、伽利略的猜想和假设
一、伽利略对自由落体运动的研究
3、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
一、伽利略对自由落体运动的研究
4、伽利略猜想的实验验证
一、伽利略对自由落体运动的研究 4、伽利略猜想的实验验证
一、客伽利观略对事自由实落体与运动原的研有究 的知识结合起来，科学猜想不能直接当做结论使
二、竖直上抛的研究方法 困难之一：无法测量瞬时速度
伽一利、用略 伽在利，寻略找对只自自由由有落落体体经运运动动过规的律研实中究使验用的验方法证？ ，才能作为结论使用.
1.基本知识 (1)问题发现 亚里士多德观点：重物下落得 快 ，轻物下落得 慢 ． 矛盾：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的 结论． 伽利略观点：重物与轻物下落得 一样快 ． (2)猜想与假说 伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的 加速运动，并 指出这种运动的速度应该是 均匀 变化的假说．
一、伽利略对自由落体运动的研究
g 二、竖直上抛的研究方法
建一立、描 伽述利运略动对所自需由要落的体概运念动：的研究
6二伽、利竖略直对上自抛由的落研体究运方动法的研究2
v0 大高度 x ＝2g. max
二、竖直上抛的研究方法
4．研究方法 (1)分段法：上升过程是加速度 a＝－g，末速度 v＝0 的匀 减速直线运动，下降过程是自由落体运动，且上升阶段和下降阶 段具有对称性． (2)整体法：将全过程看成是初速度为 v0、加速度为－g 的 匀变速直线运动，把匀变速直线运动的基本规律直接应用于全过 程，但必须注意相关量的矢量性．习惯上取抛出点为坐标原点， v0 的方向为正方向．此方法中物理量正负号的意义：
一、伽利略对自由落体运动的研究
g＝10m/s ，5s 内物体的( 困难之一：无法测量瞬2时速度
伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法？
)
6 伽利略对自由落体运动的研究
3、伽利略的猜想和假设
一、伽利略对A自．由落路体运程动的为研究65m
二、竖直上抛的研究方法
一、伽利略对自由落体运动的研究
B．位移大小为 25m，方向向上 （1）伽利略遇到的困难和解决方案：