《湖南省隆回縣萬(wàn)和實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)課件 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《湖南省隆回縣萬(wàn)和實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)課件 新人教版必修1(28頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究2知識(shí)自主梳理知識(shí)自主梳理 3456重點(diǎn)難點(diǎn)突破重點(diǎn)難點(diǎn)突破789從而得出結(jié)論:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 通過(guò)觀察大量通過(guò)觀察大量事實(shí),我發(fā)現(xiàn):事實(shí),我發(fā)現(xiàn):物體下落快慢是物體下落快慢是由它們的重量決由它們的重量決定的,重的物體定的,重的物體下下 落得快!落得快! 意大利物理學(xué)家、意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家天文學(xué)家 伽利略伽利略你錯(cuò)了!你錯(cuò)了! 物體下落過(guò)物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體的質(zhì)況與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。量無(wú)關(guān)。邏輯的力量邏輯的力量=4=42v=8=81v4 8812v伽利略利用伽利略利用歸謬法歸謬法否定否定了
2、亞里士多德的觀點(diǎn)了亞里士多德的觀點(diǎn) (問(wèn)題): 既然物體自由下落跟質(zhì)量無(wú)關(guān),那么它到底遵循什么樣的規(guī)律呢? 伽利略用推理否定了亞里士多德的觀點(diǎn)后,就開始研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。伽利略的探索之路伽利略的探索之路(知識(shí)知識(shí)=觀察觀察+實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)+思考思考)大膽的猜測(cè)大膽的猜測(cè):下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的,即則:測(cè)瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比 tv tV 困難一困難一 瞬時(shí)速度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量為了解決測(cè)量瞬時(shí)速度的困難,伽利略尋求的途徑(思維的作用) 則:測(cè)下落的高度與時(shí)間t2成正比 知識(shí)知識(shí)觀察觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思考思考tV tsv2tS 沖淡重力困難二困難二 物體下落很快,很難測(cè)定不同位移的時(shí)間(思維)(思維
3、)為了減緩物體下落速度,伽利略設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 :伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落,伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表示為: 伽利略發(fā)現(xiàn),斜面的傾角不同,上述比例關(guān)系同樣成立,只是這個(gè)常數(shù)的隨著的增大而增大。知識(shí)知識(shí)觀察觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思考思考時(shí)間單位12345678距離單位32130298526824119216002104常數(shù)233222211tststs合理外推 困難三、困難三、伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后,怎樣說(shuō)明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律?合理外推:合理外推:隨著斜面傾角的增大, 的數(shù)值在增大。當(dāng)=900時(shí),即物體豎直下落時(shí),這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立,這時(shí)
4、的數(shù)值最大。2ts 至此,他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想,不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷,而且得到了物體下落的規(guī)律。 分析:伽利略的成功,不僅在與找到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,更重要的是開辟了一條研究物理學(xué)的研究之路。伽利略的研究之路伽利略的研究之路啟發(fā)探索科學(xué)探索科學(xué),追求真理的精神追求真理的精神;克服重重困難的決心克服重重困難的決心;科學(xué)思想方法科學(xué)思想方法;合理外推的勇氣合理外推的勇氣.【歸納總結(jié)歸納總結(jié)】伽伽利略的研究方法利略的研究方法從教材內(nèi)容我們能感受到伽利略敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精從教材內(nèi)容我們能感受到伽利略敢于向舊觀念挑戰(zhàn)的精神、高超的推理能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力和利用實(shí)驗(yàn)不斷神、高超的推理
5、能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力和利用實(shí)驗(yàn)不斷探索的精神探索的精神(1)伽利略運(yùn)用伽利略運(yùn)用“歸謬法歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷體下落快、輕的物體下落慢的論斷(2)伽利略有克服困難的勇氣當(dāng)時(shí)只有伽利略有克服困難的勇氣當(dāng)時(shí)只有“快慢快慢”之分,之分,而他竟然在沒有而他竟然在沒有“速度速度”概念的條件下,想到速度的均勻增概念的條件下,想到速度的均勻增加,并建立速度的概念,再繼續(xù)研究加速度加,并建立速度的概念,再繼續(xù)研究加速度(3)伽利略提出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)伽利略提出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)勻變速運(yùn)動(dòng)的假說(shuō)勻變速運(yùn)動(dòng)的
6、假說(shuō)(并考慮到是相對(duì)時(shí)間,還是相對(duì)位移并考慮到是相對(duì)時(shí)間,還是相對(duì)位移均勻變化的問(wèn)題均勻變化的問(wèn)題)(4)(4)伽利略用間接驗(yàn)證的方法得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變伽利略用間接驗(yàn)證的方法得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)速運(yùn)動(dòng) 運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法得出初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)符合動(dòng)符合xt2.理想斜面實(shí)驗(yàn)理想斜面實(shí)驗(yàn)a運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測(cè)出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)符合運(yùn)用斜面實(shí)驗(yàn)測(cè)出小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)符合xt2,是勻變速直線運(yùn)動(dòng),是勻變速直線運(yùn)動(dòng)b不同質(zhì)量的小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動(dòng),的值不變,不同質(zhì)量的小球沿同一傾角的斜面運(yùn)動(dòng),的值不變,說(shuō)明它們運(yùn)動(dòng)的情況相同說(shuō)
7、明它們運(yùn)動(dòng)的情況相同c不斷增大斜面傾角,得出的值隨之增大,說(shuō)明小球做不斷增大斜面傾角,得出的值隨之增大,說(shuō)明小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨傾角的增大而增大勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨傾角的增大而增大d伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到斜面傾角增大到伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到斜面傾角增大到90的情況的情況小球自由下落,認(rèn)為小球仍會(huì)保持勻變速直線運(yùn)小球自由下落,認(rèn)為小球仍會(huì)保持勻變速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)動(dòng)的性質(zhì)自由落體太快,當(dāng)時(shí)用滴水計(jì)時(shí)無(wú)法解決,他想到利自由落體太快,當(dāng)時(shí)用滴水計(jì)時(shí)無(wú)法解決,他想到利用斜面上物體的運(yùn)動(dòng)來(lái)用斜面上物體的運(yùn)動(dòng)來(lái)“沖淡沖淡”重力重力伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,創(chuàng)造了研究自然規(guī)律的伽利略對(duì)
8、自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,創(chuàng)造了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法科學(xué)方法抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合這種抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合這種方法到現(xiàn)在仍然一直是物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)最基本的研方法到現(xiàn)在仍然一直是物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)最基本的研究方法,不但標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端,也有力地推進(jìn)了人究方法,不但標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端,也有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展,近代科學(xué)研究的大門從此打開類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展,近代科學(xué)研究的大門從此打開3伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究給我們的啟示伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究給我們的啟示(1)要善于觀察,勤于思考,勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題要善于觀察,勤于思考,勇于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題
9、(2)要合理地進(jìn)行猜想與假設(shè)要合理地進(jìn)行猜想與假設(shè)(3)要科學(xué)地制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃要科學(xué)地制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃德國(guó)著名物理學(xué)家玻恩(德國(guó)著名物理學(xué)家玻恩(188一一1970)說(shuō):)說(shuō):“我榮獲我榮獲1954年的諾貝爾獎(jiǎng)金,與其說(shuō)是因?yàn)槲宜l(fā)表的著作里包括了年的諾貝爾獎(jiǎng)金,與其說(shuō)是因?yàn)槲宜l(fā)表的著作里包括了一個(gè)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),倒不如說(shuō)是因?yàn)槟抢锩姘ㄒ粋€(gè)關(guān)一個(gè)自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),倒不如說(shuō)是因?yàn)槟抢锩姘ㄒ粋€(gè)關(guān)于自然現(xiàn)象的新思想方法基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)。于自然現(xiàn)象的新思想方法基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)?!?伽里略已死去三百多年,他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律在物理學(xué)知識(shí)的伽里略已死去三百多年,他所發(fā)現(xiàn)的自由落體規(guī)律在物理學(xué)知識(shí)的長(zhǎng)河中所占比例愈來(lái)愈
10、小,但他研究問(wèn)題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法,長(zhǎng)河中所占比例愈來(lái)愈小,但他研究問(wèn)題所創(chuàng)造的一套科學(xué)方法,卻不斷為后人所繼承、發(fā)揚(yáng),創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律高出千百倍的卻不斷為后人所繼承、發(fā)揚(yáng),創(chuàng)造了比自由落體規(guī)律高出千百倍的財(cái)富。財(cái)富。超越伽利略 現(xiàn)在我們不必用斜面來(lái)“沖淡重力”,采用現(xiàn)代化的儀器設(shè)備可以對(duì)落體運(yùn)動(dòng)精確地“計(jì)時(shí)”、“定位”,直接研究落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 現(xiàn)代研究落體運(yùn)動(dòng)的方法 : 1、“自由落體頻閃照片”求加速度 2 、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究紙帶求出加速度 3、其它方法(測(cè)速計(jì)等) 人們采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段測(cè)得: 一切物體的自由落體的加速度都相同,這個(gè)加速度叫重力重力加速度加速度,用g表示。通常的計(jì)算,g值取9.8m/s2實(shí)際意義實(shí)際意義 :當(dāng)物體所受空氣阻力比物體本身重力小得多時(shí),即fG時(shí)。從靜止開始的豎直下落運(yùn)動(dòng),可以按自由落體運(yùn)動(dòng)處理。介紹一本好書介紹一本好書