2.4 自由落体运动 课件PPT-高中物理人教版必修第一册

6伽利略对落体运动的研究 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，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。一、绵延两千年的错误 请同学们阅读教材，思考下列问题：伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的?既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关，那么为什么在现实生活中，不同物体的落体运动，下落快慢不同呢?我们能否猜想是由于空气阻力的作用造成的呢?如果没有空气阻力将会怎样呢?二、逻辑的力量 [实验探究]请你用一枝铅笔和较厚的一本书如图所示，体验伽利略佯谬。 三、猜想与假说请同学们阅读教材，回答下列问题1.伽利略研究落体运动首先应解决什么问题？2.用什么量来描述物体“运动性质”？3.伽利略作了怎样的猜想？猜想的依据是什么？4.速度的变化怎样才算“均匀”？ 5.伽利略从对规律简洁美的坚信，到创新性提出速度均匀变化，再到速度遵循怎样的变化，逐层递进，向事物的本质特征逐渐趋近，这就是伽利略基于求证的命题，实施猜想的逻辑过程，也正是这种逻辑的论证才引导他实验探究成为可能。 四、实验验证请同学们阅读教材，尝试回答下列问题：1．伽利略遇到了哪些困难？2.他是怎样解决这些困难的？3.不同质量的小球沿相同倾角的斜面下滑，是想探究什么？获得了什么结论？4.你是怎样看出来的？判断的依据是什么？5.伽利略对此实验是如何进行外推的？他的依据是什么？你从中感受到了什么？6.伽利略在外推过程中如何进行抽象形成理想的物理过程模型的？ 伽利略如何解决这些困难的思维过程[研究对象的转化━思维方式的发展]困难之一：数学推理困难之二：实验验证为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。困难之三：合理外推 冲淡重力困难二物体下落很快，很难测定不同位移的时间（思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。 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：随着角度的增大，s/t2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。 【课堂小结】通过这节课的学习，我们从伽利略对落体的研究上，学习他的观察思考等科学方法，为我们下一步(以后)的探究打下基础，不能盲目，也不能惧怕困难，要用科学的方法指导我们。 科学探究的思路提出问题猜想假设制定计划进行实验解释与论证 §2.5利略对自由落体运动的研究一、绵延两千年的错误(课件展示)亚里士多智的观点：物体越重，下落越快。二，逻辑的力量三．猜想与假说自由落体是一种最简单的变速运动，一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即、经过相等的时间，速度的变化相等，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。伽利略假设第一种方式最简单，并把这种运动叫做匀变速运动。四．实验验证伽利略根据斜面结果出发，认为，在初速度为零的匀加速直线运动中，经过的距离正比于时间的平方，即号；恒量，恒量的数值随着斜面倾角增大而增大。当斜面倾角增大到90°，即斜面与地面垂直时，小球将自由下落，成为自由落体，x∝t2的关系仍然成立，此时x/t2的比值为最大，这时小球仍然会保持匀变速直线运动的性质。五．伽利略的科学方法观察一提出猜想一运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证一推广应用。 作业：课题研究亚里士多德是古代伟大的思想家、哲学家，但他在物理方面的结论，如重快轻慢、物体的运动需要力来维持，却是错误的。这是为什么？请带着这个问题去图书馆或上网查找亚里士多德和伽利略的有关资料，做一点关于这两位学者的科学观念、方法、态度等方面的调查。