人教版高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT
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人教版高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

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时间:2022-09-09

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资料简介
5伽利略对自由落体运动的研究1.了解伽利略对自由落体运动的研究过程,体会其科学实验与推理的过程.2.领会伽利略在研究中所使用的科学方法.3.进一步明确自由落体运动的性质和条件. 同样快变速均匀位移所用的时间匀加速直线相同增大匀变速直线 提出假设得出推论实验对推论假说修正和推广实验逻辑推理(包括数学推演) 一、绵延两千年的错误1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的.这一论断符合人们的常识,以至于其后两千年的时间里,人们一直信奉他的学说.2.亚里士多德是世界历史上了不起的大人物,在科学界有着很大贡献,他对自由落体运动的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索.我们应这样看待亚里士多德的观点:第一,是人类迈出的第一步,有很大的进步性;第二,是错误的;第三,统治了两千年.二、逻辑的力量1638年,伽利略对亚里士多德的观点提出了质疑.伽利略认为,如果重物比轻物下落得快,那么,把重物和轻物拴在一起,重物速度会被轻物拖着而减小,轻物速度则会被重物拖着而增大,拴在一起时对应的下落速度应小于单个重物的下落速度;从另一角度看,重物和轻物拴在一起,总重力增加了,那么对应的下落速度应比单个重物大.伽利略从亚里士多德的理论出发,推出了两个矛盾的结论.由此,伽利略认为只有一种可能性:重物和轻物应该下落得同样快. 2.(1)伽利略的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(包括数学)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.(2)伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学推演)完美地结合起来.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论 【解析】伽利略的研究方法是:①对现象的一般观察,提出问题;②提出假设;③运用逻辑(包括数学)得出结论;④通过实验对推论进行检验;⑤对假说进行修正和推广.【答案】C 伽利略以前的学者认为,物体越重,下落越快.伽利略等一些物理学家否定了这种看法.(1)在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛到达地面,这主要是因为()A.它们的质量不等B.它们的密度不等C.它们的材料不同D.它们所受的空气阻力不等(2)在此塔顶端同时释放大小相等的实心铁球和空心铁球,空气阻力可忽略不计,下列说法中正确的是()①若考虑空气阻力,它们受到的空气阻力不等 ②它们的加速度相等 ③它们落地的速度不等 ④它们下落的时间相等A.①③B.②④C.只有②D.只有③ 【答案】(1)D(2)B【解析】羽毛下落时空气阻力不能忽略,玻璃球和铁球下落时空气阻力可以忽略.(1)玻璃球先于羽毛到达地面,这主要是因为羽毛受到的空气阻力大的缘故.正确选项为D.(2)大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等.在忽略空气阻力的情况下,两球均做自由落体运动,它们的加速度相等.因下落高度相等,故下落的时间相等,落地的速度相等.正确选项为B. 伽利略用实验验证v∝t的最大困难是()A.不能很准确地测定下落的距离B.不能测出下落物体的瞬时速度C.当时没有测量时间的仪器D.当时没有记录物体运动的数码相机【解析】在当时的实验条件下,不能测出下落物体的瞬时速度,使实验无法进行,故B正确.【答案】B 科学探究活动通常包括以下环节:提出问题、作出假设、制定计划、收集证据、评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与运动速度有关.B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单个“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,下图甲是对应的x-t图线;然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的v-t图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示.D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设. 时间/s0.00.40.81.21.62.0下落距离/m0.0000.0360.4690.9571.447x回答下列问题:(1)与上述过程中A、B步骤相应的科学探究环节分别是____________________、_________________________.(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做________运动,表中x处的值为________.(3)图乙中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做________运动,最后“小纸杯”做________运动.(4)比较图乙中的图线1和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异:________________________________________________________ 【解析】(1)A、B步骤相应的科学探究环节分别是:作出假设,搜集证据.(2)从x-t图象可以看出AB段是向上倾斜的直线,所以是匀速直线运动,此匀速直线运动将一直保持到纸杯落地.由于从1.2s~1.6s和1.6s~2.0s两个时间段相等(都是0.4s),故两段下落的高度相等,x=1.447m+(1.447-0.957)m=1.937m.(3)在开始阶段,加速度逐渐减小,最后减为零.故开始先做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动.(4)由图可以看出,在1.0~1.5s内图线1表示速度不再变化,图线5表示速度在增加. 【答案】(1)作出假设 搜集证据(2)匀速1.937(3)加速度逐渐减小的加速 匀速(4)图线1反映速度不随时间变化(或图线1反映纸杯做匀速运动),图线5反映速度随时间继续增大(或图线5反映纸杯依然在做加速度逐渐减小的加速运动).

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