高一物理必修1第2章1、伽利略对落体运动的研究 课件
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▪ D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
甲
乙 丙丁
图2—5—2
课堂小结
伽利略的探索之路
1、提出问题：落体运动的性质是什么
2、大胆的猜测：vt
3、数学推理：s t 2
4、实验验证 ：斜面实验
5、合理外推： s 的数值随倾角的增大而增大，当倾角等于90 0 时，变为自由落体运
动
vt
二、伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考 ）
§ 1、提出问题：
§ 落体运动的性质是什么
▪ 2、大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀 增加的，即
V t
▪ 则：测瞬时速度V与时间t成正比
知识
观察
实验
思考
困难一 瞬时速度无法准确测量
▪ 3、数学推理：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）
V t
v s t
S t2
▪ 则：测下落的高度与时间t2成正比
知识
观察
实验
思考
困难二 物体下落很快，当时还没有准确的计时工具， 很难测定物体通过不同位wk.baidu.com的时间。
4、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
“冲淡重力”的斜面实验
时间单位 1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
▪ 拨开阻力的迷雾
▪ 钱毛管实验（牛顿管实验） ▪ 钱毛管实验.wmv ▪ 钱毛管实验演示.swf
▪ 结论：
▪ 如果能排除空气阻力的影响，轻重不同的物 体下落快慢完全一样，即物体下落速度的变 化与物体质量的大小无关。
▪ （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？
▪ 伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后， 就开始研究落体运动的性质。
5、合理外推：随着倾角的增大， s 的数值在增大。当
θ=900时，即物体竖直下落时，这个t 2 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。
▪ 6、得出结论：自由落体运动是一种速度均匀增加的运 动。
▪ 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。
身体健康，学习进步！ 最常见的勇气就是在日常生活中做到诚实和正直，能够抵制诱惑，敢于讲真话，表现自己真实的一面，而不要虚伪造作。
才智之民多则国强，才智之士少则国弱。故今天之教，宜先开其智。 在选择前，是要有一张真诚坚定的脸；在选择后，那么也就有一颗绝不改变的心。
结果表示为：
s1 t12
ts222
ts323
常数
伽利略还发现，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。
伽利略 冲淡重力
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀疑者在翻阅 亚里士多德的 书籍
困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样用这个结论说明落 体运动也符合这个规律呢？
2.1伽利略对落体运动的研究
历史的回顾
▪ 亚里士多德通过对大量的 物体自由下落的观察，直 接得出结论：重的物体比 轻的物体下落的快，即 “重快轻慢”。由于他在 学术界的崇高地位，且该 结论符合生活经验，这种 论断流传了近2000年。
研究方法：观察+归纳（直觉）
一、伽利略的观点
▪ 16世纪，意大利的科学家伽 利略用佯谬的方法巧妙地推 翻了这种观点。
▪ （并在比萨斜塔用实验证明 了这种观点 ）
逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
▪ （问题）：
▪ 既然物体自由下落跟质量无关，那么为什么 生活中观察到的是重的物体比轻的物体落得 快呢？影响落体运动快慢的因素有哪些？
课堂练习
1.亚里士多德认为树叶比石块在空中下落得慢些的原因是（ A） ▪ A.树叶比石块轻 ▪ B.树叶比石块受到的阻力大 ▪ C.树叶和石块物质不同 ▪ D.树叶下落得慢受其组成决定
2、伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速 度的均匀变化意味着…（AC）
A.速度与时间成正比 B.速度与位移成正比 C.位移与时间的二次方成正比 D.速度与位移的二次方成正比
3、伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图2— 5—2所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正 确A的C 是（ ）
▪ A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论
▪ B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论
▪ C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
t2
6、得出结论：自由落体运动是一种速度均匀增加的运动
课后作业
课后第1题
工欲善其事，必先利其器。——《论语·卫灵公》 时间总会过去的，让时间流走你的烦恼吧！ 友谊早在友谊之花凋谢之前就已不复存在。 成功永远属于马上行动的人。 当你的朋友向你倾吐胸襟的时候，你不要怕说出心中的“否”，也不要瞒住心中的“可”。 运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些 总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 遇到困难时不要抱怨，既然改变不了过去，那么就努力改变未来。 读书是在别人思想的帮助下，建立起自己的思想。——鲁巴金 当你被压力压得透不过气来的时候，记住，碳正是因为压力而变成闪耀的钻石。
▪ 研究思路：提出问题—猜想—数学推理—实 验验证—合理外推—得出结论
▪ 现在我们已经有足够的设备准确的验证落体 运动规律
三、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）
甲
乙 丙丁
图2—5—2
课堂小结
伽利略的探索之路
1、提出问题：落体运动的性质是什么
2、大胆的猜测：vt
3、数学推理：s t 2
4、实验验证 ：斜面实验
5、合理外推： s 的数值随倾角的增大而增大，当倾角等于90 0 时，变为自由落体运
动
vt
二、伽利略的探索之路（知识=观察+实验+思考 ）
§ 1、提出问题：
§ 落体运动的性质是什么
▪ 2、大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀 增加的，即
V t
▪ 则：测瞬时速度V与时间t成正比
知识
观察
实验
思考
困难一 瞬时速度无法准确测量
▪ 3、数学推理：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）
V t
v s t
S t2
▪ 则：测下落的高度与时间t2成正比
知识
观察
实验
思考
困难二 物体下落很快，当时还没有准确的计时工具， 很难测定物体通过不同位wk.baidu.com的时间。
4、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
“冲淡重力”的斜面实验
时间单位 1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
▪ 拨开阻力的迷雾
▪ 钱毛管实验（牛顿管实验） ▪ 钱毛管实验.wmv ▪ 钱毛管实验演示.swf
▪ 结论：
▪ 如果能排除空气阻力的影响，轻重不同的物 体下落快慢完全一样，即物体下落速度的变 化与物体质量的大小无关。
▪ （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？
▪ 伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后， 就开始研究落体运动的性质。
5、合理外推：随着倾角的增大， s 的数值在增大。当
θ=900时，即物体竖直下落时，这个t 2 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。
▪ 6、得出结论：自由落体运动是一种速度均匀增加的运 动。
▪ 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。
身体健康，学习进步！ 最常见的勇气就是在日常生活中做到诚实和正直，能够抵制诱惑，敢于讲真话，表现自己真实的一面，而不要虚伪造作。
才智之民多则国强，才智之士少则国弱。故今天之教，宜先开其智。 在选择前，是要有一张真诚坚定的脸；在选择后，那么也就有一颗绝不改变的心。
结果表示为：
s1 t12
ts222
ts323
常数
伽利略还发现，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。
伽利略 冲淡重力
一些贵族
助手利用自己 的脉搏测时间
怀疑者在翻阅 亚里士多德的 书籍
困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样用这个结论说明落 体运动也符合这个规律呢？
2.1伽利略对落体运动的研究
历史的回顾
▪ 亚里士多德通过对大量的 物体自由下落的观察，直 接得出结论：重的物体比 轻的物体下落的快，即 “重快轻慢”。由于他在 学术界的崇高地位，且该 结论符合生活经验，这种 论断流传了近2000年。
研究方法：观察+归纳（直觉）
一、伽利略的观点
▪ 16世纪，意大利的科学家伽 利略用佯谬的方法巧妙地推 翻了这种观点。
▪ （并在比萨斜塔用实验证明 了这种观点 ）
逻辑的力量
V2=4 V1=8
4<v12<8
V12>8
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
著 名 的 比 萨 斜 塔 实 验
▪ （问题）：
▪ 既然物体自由下落跟质量无关，那么为什么 生活中观察到的是重的物体比轻的物体落得 快呢？影响落体运动快慢的因素有哪些？
课堂练习
1.亚里士多德认为树叶比石块在空中下落得慢些的原因是（ A） ▪ A.树叶比石块轻 ▪ B.树叶比石块受到的阻力大 ▪ C.树叶和石块物质不同 ▪ D.树叶下落得慢受其组成决定
2、伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速 度的均匀变化意味着…（AC）
A.速度与时间成正比 B.速度与位移成正比 C.位移与时间的二次方成正比 D.速度与位移的二次方成正比
3、伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图2— 5—2所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正 确A的C 是（ ）
▪ A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论
▪ B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论
▪ C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
t2
6、得出结论：自由落体运动是一种速度均匀增加的运动
课后作业
课后第1题
工欲善其事，必先利其器。——《论语·卫灵公》 时间总会过去的，让时间流走你的烦恼吧！ 友谊早在友谊之花凋谢之前就已不复存在。 成功永远属于马上行动的人。 当你的朋友向你倾吐胸襟的时候，你不要怕说出心中的“否”，也不要瞒住心中的“可”。 运气是努力的附属品。没有经过实力的原始积累，给你运气你也抓不住。上天给予每个人的都一样，但每个人的准备却不一样。不要羡慕那些 总能撞大运的人，你必须很努力，才能遇上好运气。 遇到困难时不要抱怨，既然改变不了过去，那么就努力改变未来。 读书是在别人思想的帮助下，建立起自己的思想。——鲁巴金 当你被压力压得透不过气来的时候，记住，碳正是因为压力而变成闪耀的钻石。
▪ 研究思路：提出问题—猜想—数学推理—实 验验证—合理外推—得出结论
▪ 现在我们已经有足够的设备准确的验证落体 运动规律
三、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）