2018-2019學年高中物理 專題2.6 伽利略對自由落體運動的研究課件（基礎版）新人教版必修1.ppt

重的物體和輕的物體，誰下落得快？,這是為了準備這節(jié)課，我和我的學生進行調(diào)查研究，采訪的對象都是我們身邊的人，有我家小區(qū)的工作人員，我同事的孩子；中間這幾位，是我學生采訪的，是他們的同事和同學。那他們的回答：到底哪個對了呀？多數(shù)人回答：重物下落快！,一樣快：168份重的快：108份,在隨后對家長進行的“問卷調(diào)查！”中，發(fā)現(xiàn)有近40%的家長也都這么認為，而且這里面不乏受過高等教育的人，這代表了人們的一種很樸素的落體觀點。這種觀點在2400年前，就由古希臘大哲學家亞里士多德提出。,一、綿延兩千年的錯誤,亞里士多德：物體下落的快慢由它們的重量決定,生活常識：重的物體往往比輕的物體先落地,落體運動并不復雜，為什么博學多才的亞里士多德出錯了呢？,重的物體下落得快,石頭比樹葉落快觀察能觀察到的一切運動,這個觀點正確嗎？,研究方法：觀察思考（直覺）,思考：亞里士多德為什么會有錯誤的認識呢？,亞里士多德：物體下落的快慢由它們的重量決定,生活常識：重的物體往往比輕的物體先落地,論證了亞里士多德的錯誤觀點:“重物比輕物下落得快”,正確結(jié)論：重物與輕物，下落得同樣快,伽利略運用邏輯推理的方法,二、邏輯的力量,伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的？,假設：重的物體下落得快,v1=8,假設：重的物體下落得快,v1=8,v2=4,假設：重的物體下落得快,v1=8,v2=4,4<v128,v1=8,v2=4,4<v128,v1=8,v2=4,4<v12<8,邏輯的力量,16世紀，意大利的科學家伽利略用佯謬的方法巧妙地推翻了這種觀點。（并在比薩斜塔用實驗證明了這種觀點）,伽利略對落體運動的研究,1、關于“落體快慢”的研究：（1）破“重物比輕物下落快”的觀點（2）立“沒有阻力時，重物與輕物下落同樣快”的結(jié)論,邏輯的力量！,猜想與假說,伽利略相信,自然界的規(guī)律是簡潔明了的。從這個信念出發(fā)，他猜想落體運動也一定是一種最簡單的變速運動。這種運動的速度是均勻變化的。對時間均勻變化呢？還是對位移均勻變化呢？,伽利略相信,自然界的規(guī)律是簡潔明了的。從這個信念出發(fā)，他猜想落體運動也一定是一種最簡單的變速運動。,vt,vx,關系復雜,xt2,數(shù)學推理,關系簡潔,若v00，且vt,必有xt2,3x1,困難一：速度無法直接測量突破：間接驗證,實驗驗證,困難二：落體運動時間太短，無法準確測量突破：“沖淡”重力，使其加速度減小,伽利略的實驗設計：“沖淡重力”,懷疑者在翻閱亞里士多德的書籍,助手利用自己的脈搏測時間,伽利略,一些貴族,困難一瞬時速度無法準確測量,為了解決測量瞬時速度的困難，伽利略尋求間接驗證的途徑（思維的作用）則：測下落的高度與時間t2成正比,沖淡重力,困難二物體下落很快，很難測定不同位移的時間（思維）為了減緩物體下落速度，伽利略設計了著名的“沖淡重力”的斜面實驗。,實驗驗證：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驗數(shù)據(jù)結(jié)果表示為：伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關系同樣成立，只是這個常數(shù)的隨著的增大而增大。,合理外推,困難三、伽利略用斜面實驗驗證了后，怎樣說明落體運動也符合這個規(guī)律？合理外推：隨著的增大，的數(shù)值在增大。當=900時，即物體豎直下落時，這個關系也應該成立，這時的數(shù)值最大。,至此，他終于成功地驗證了原先的猜想，不但否定了亞里士多德的錯誤論斷，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動的規(guī)律，更重要的是開辟了一條研究物理學的研究之路?，F(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設備準確的驗證落體運動規(guī)律,