伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課件

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究(重走大師之路體驗(yàn)科學(xué)方法)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研1

他是誰(shuí)？他的全部作品有47部留存。他的著作包括天文學(xué)、動(dòng)物學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、倫理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、修辭學(xué)、美學(xué)。黑格爾：他是歷史上最多才、最淵博的科學(xué)天才之一，他是一個(gè)在歷史上無(wú)與倫比的人……亞里士多德馬克思、恩格斯：古希臘著名的思想家和哲學(xué)家、在西方被稱為“最博學(xué)的人”、古代最偉大的思想家名言：“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理”

他是誰(shuí)？他的全部作品有47部留存。黑格爾：他是歷史上最多生活常識(shí)：重的物體往往比輕的物體先落地這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？亞里士多德：

物體下落的快慢由它們的重量決定．思考:亞里士多德為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？思考:為什么這個(gè)錯(cuò)誤被延續(xù)了兩千多年？一

綿延兩千年的錯(cuò)誤研究方法：觀察——思考（直覺(jué)）人們依靠經(jīng)驗(yàn)判斷：觀察——思考（直覺(jué)）生活常識(shí)：這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？亞里士多德：物伽利略

伽利略物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端?！獝?ài)因斯坦伽利略伽利略伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科思考：

伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？閱讀46頁(yè)，“邏輯的力量”思考：閱讀46頁(yè)，“邏輯的力量”二

邏輯的力量論證了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn):“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(yùn)用邏輯推理的方法伽利略怎樣研究自由落體運(yùn)動(dòng)的？閱讀46頁(yè)到48頁(yè)概括其研究過(guò)程，找出你認(rèn)為的“智慧閃光點(diǎn)”

二

邏輯的力量論證了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn):“重物比輕物下三

伽利略的科學(xué)方法觀察現(xiàn)象提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣科學(xué)研究過(guò)程的基本要素三

伽利略的科學(xué)方法觀察提出運(yùn)用邏輯實(shí)驗(yàn)修正科學(xué)研第一個(gè)環(huán)節(jié)

猜想與假說(shuō)自然界是簡(jiǎn)單的，自然界的規(guī)律也是簡(jiǎn)單的。物體下落速度是均勻變化的伽利略第一個(gè)環(huán)節(jié)

猜想與假說(shuō)自然界是簡(jiǎn)單的，自然界的伽利略第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略隨時(shí)間均勻變？隨位移均勻變？物體下落速度是均勻變化的。臻美——物理思想若v0＝0,勻變速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻變化第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略隨時(shí)間均勻變？隨位移均勻第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量突破：

間接驗(yàn)證2txμ困難二：

落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量突破：“沖淡”重力，使其加速度減小若v0＝0,第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量2t伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“沖淡重力”伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“沖淡重力”伽利略實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓銅球放在槽頂沿著槽滾下，并記錄整個(gè)下滑時(shí)間。重復(fù)幾次，“以便使測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測(cè)定的結(jié)果相差不超過(guò)一次脈搏的十分之一。進(jìn)行這樣的操作，肯定了我們的觀察是可靠的以后，將球滾下的距離改為槽長(zhǎng)的四分之一，測(cè)定滾下的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半。下一步，我們用另一些距離進(jìn)行試驗(yàn)，把全長(zhǎng)所用的時(shí)間與全長(zhǎng)的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分?jǐn)?shù)所用的時(shí)間相比較。像這樣的實(shí)驗(yàn)，我們重復(fù)了整整100次，結(jié)果總是經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例，并且在各種不同坡度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果也都如此……”伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中所記述的這段話，已道出了勻加速運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例的基本規(guī)律。

伽利略實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓銅球放在槽頂沿著槽滾下，并助手利用自己的脈搏測(cè)時(shí)間伽利略助手利用自己的脈搏測(cè)時(shí)間伽利略第三環(huán)節(jié)得出結(jié)論合理外推質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速度相同增大斜面傾角，加速度變大

傾角很大，接近落體運(yùn)動(dòng)→傾角900,就是自由落體運(yùn)動(dòng)！排除空氣阻力，下落得一樣快！

（理想實(shí)驗(yàn)的方法）第三環(huán)節(jié)得出結(jié)論合理外推質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是:v0＝0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且所有物體下落的加速度都相同。結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是:v0＝0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且所有物伽利略科學(xué)研究方法的核心

伽利略比他的前人更偉大，就在于他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。這些科學(xué)方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合了起來(lái)，發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法伽利略科學(xué)研究方法的核心伽利略比他的前人更偉大，

伽利略的科學(xué)方法觀察現(xiàn)象提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣科學(xué)研究過(guò)程的基本要素核心

伽利略的科學(xué)方法觀察提出運(yùn)用邏輯實(shí)驗(yàn)修正科學(xué)研究為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日，來(lái)自世界各地的科學(xué)家把木球、鋁球、塑料球等不同材料制成的小球從比薩斜塔上44m高處同時(shí)靜止釋放，用精密電子儀器和攝像機(jī)記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有小球落地。幾乎同時(shí)以同一速度為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日V0=01s1s1sh1h2h3寫(xiě)出下落1s末、2s末、3s末速度之比及下落高度之比寫(xiě)出下落的第一秒內(nèi)、第二秒內(nèi)、第三秒內(nèi)的下落高度之比v3v2v1寫(xiě)出下落至中間位置的時(shí)間與全程時(shí)間之比寫(xiě)出前半程時(shí)間和后半程時(shí)間之比V0=01s1s1sh1h2h3寫(xiě)出下落1s末、2s末、3s自由落體運(yùn)動(dòng)習(xí)題自由落體運(yùn)動(dòng)習(xí)題20做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)速度分別是4.9m/s和19.6m/s，求1）下落到A點(diǎn)的時(shí)間？下落的高度？2）物體通過(guò)AB所用的時(shí)間和AB間的距離。ABO做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和BABO2.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初1秒內(nèi)下落的距離等于整個(gè)下落高度的，它下落的總時(shí)間為多少？2.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初1秒內(nèi)下落的距離等于，它下落的，它下落的高度為多少？3.如果在最后1秒內(nèi)下落的距離是整個(gè)下落高度的，它下落的高度為多少？3.如果在最后1秒內(nèi)下落的距離是整個(gè)下4.物體由屋頂自由下落，經(jīng)過(guò)最后2m所用的時(shí)間是0.15s，則屋頂?shù)母叨燃s為多少？4.物體由屋頂自由下落，經(jīng)過(guò)最后2m所用的時(shí)間是0.15s，鞏固練習(xí)1、一條鐵鏈長(zhǎng)5m，上端掛在某點(diǎn)，自由下垂。放開(kāi)后讓它自由下落，整條鐵鏈經(jīng)過(guò)懸點(diǎn)下方25m處某點(diǎn)的時(shí)間是多少？（g=10m/s2）“經(jīng)過(guò)”問(wèn)題鞏固練習(xí)1、一條鐵鏈長(zhǎng)5m，上端掛在某點(diǎn)，自鞏固練習(xí)、一條竹竿長(zhǎng)5m，上端掛在某點(diǎn)，豎直下垂。懸點(diǎn)下方15m處有一豎直放置的竹筒，長(zhǎng)度也為5m，竹筒的粗細(xì)能保證竹竿通過(guò)。放開(kāi)竹竿后讓它自由下落，整根竹竿通過(guò)竹筒的時(shí)間是多少？（g=10m/s2）鞏固練習(xí)、一條竹竿長(zhǎng)5m，上端掛在某點(diǎn)，豎直鞏固練習(xí)2、A球從塔頂自由落下，當(dāng)落下5m時(shí)，B球從距塔頂25m處開(kāi)始自由下落，結(jié)果同時(shí)落地。求塔高是多少？（g=10m/s2)AB鞏固練習(xí)2、A球從塔頂自由落下，當(dāng)落下5m時(shí)，鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)：兩個(gè)小球用10m長(zhǎng)的細(xì)繩相連，自某一高度由靜止先釋放A球，0.5s后再釋放B球。求：繩拉直瞬時(shí)，A球下落多高？運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間？鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)：兩個(gè)小球用10m長(zhǎng)的細(xì)繩鞏固練習(xí)3、一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時(shí)間有一個(gè)水滴自8m高處的屋檐自由落下，而且看見(jiàn)第五滴水剛要離開(kāi)屋檐時(shí)，第一滴水正好落在地面上。那么這時(shí)第二滴水的高度是多少？（g=10m/s2）鞏固練習(xí)3、一觀察者發(fā)現(xiàn)，每隔一定時(shí)間有一個(gè)水滴自8十大最美麗物理實(shí)驗(yàn)十大最美麗物理實(shí)驗(yàn)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究(重走大師之路體驗(yàn)科學(xué)方法)第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研31

他是誰(shuí)？他的全部作品有47部留存。他的著作包括天文學(xué)、動(dòng)物學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、倫理學(xué)、心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、修辭學(xué)、美學(xué)。黑格爾：他是歷史上最多才、最淵博的科學(xué)天才之一，他是一個(gè)在歷史上無(wú)與倫比的人……亞里士多德馬克思、恩格斯：古希臘著名的思想家和哲學(xué)家、在西方被稱為“最博學(xué)的人”、古代最偉大的思想家名言：“吾愛(ài)吾師，吾更愛(ài)真理”

他是誰(shuí)？他的全部作品有47部留存。黑格爾：他是歷史上最多生活常識(shí)：重的物體往往比輕的物體先落地這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？亞里士多德：

物體下落的快慢由它們的重量決定．思考:亞里士多德為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)呢？思考:為什么這個(gè)錯(cuò)誤被延續(xù)了兩千多年？一

綿延兩千年的錯(cuò)誤研究方法：觀察——思考（直覺(jué)）人們依靠經(jīng)驗(yàn)判斷：觀察——思考（直覺(jué)）生活常識(shí)：這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？亞里士多德：物伽利略

伽利略物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端。——愛(ài)因斯坦伽利略伽利略伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科思考：

伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？閱讀46頁(yè)，“邏輯的力量”思考：閱讀46頁(yè)，“邏輯的力量”二

邏輯的力量論證了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn):“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(yùn)用邏輯推理的方法伽利略怎樣研究自由落體運(yùn)動(dòng)的？閱讀46頁(yè)到48頁(yè)概括其研究過(guò)程，找出你認(rèn)為的“智慧閃光點(diǎn)”

二

邏輯的力量論證了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn):“重物比輕物下三

伽利略的科學(xué)方法觀察現(xiàn)象提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣科學(xué)研究過(guò)程的基本要素三

伽利略的科學(xué)方法觀察提出運(yùn)用邏輯實(shí)驗(yàn)修正科學(xué)研第一個(gè)環(huán)節(jié)

猜想與假說(shuō)自然界是簡(jiǎn)單的，自然界的規(guī)律也是簡(jiǎn)單的。物體下落速度是均勻變化的伽利略第一個(gè)環(huán)節(jié)

猜想與假說(shuō)自然界是簡(jiǎn)單的，自然界的伽利略第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略隨時(shí)間均勻變？隨位移均勻變？物體下落速度是均勻變化的。臻美——物理思想若v0＝0,勻變速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻變化第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略隨時(shí)間均勻變？隨位移均勻第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量突破：

間接驗(yàn)證2txμ困難二：

落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間太短，無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量突破：“沖淡”重力，使其加速度減小若v0＝0,第二個(gè)環(huán)節(jié)

邏輯推理

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量2t伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“沖淡重力”伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“沖淡重力”伽利略實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓銅球放在槽頂沿著槽滾下，并記錄整個(gè)下滑時(shí)間。重復(fù)幾次，“以便使測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確到兩次測(cè)定的結(jié)果相差不超過(guò)一次脈搏的十分之一。進(jìn)行這樣的操作，肯定了我們的觀察是可靠的以后，將球滾下的距離改為槽長(zhǎng)的四分之一，測(cè)定滾下的時(shí)間，我們發(fā)現(xiàn)它準(zhǔn)確地等于前者的一半。下一步，我們用另一些距離進(jìn)行試驗(yàn)，把全長(zhǎng)所用的時(shí)間與全長(zhǎng)的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分?jǐn)?shù)所用的時(shí)間相比較。像這樣的實(shí)驗(yàn)，我們重復(fù)了整整100次，結(jié)果總是經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例，并且在各種不同坡度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果也都如此……”伽利略在《兩種新科學(xué)的對(duì)話》中所記述的這段話，已道出了勻加速運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過(guò)的距離與時(shí)間的平方成比例的基本規(guī)律。

伽利略實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，讓銅球放在槽頂沿著槽滾下，并助手利用自己的脈搏測(cè)時(shí)間伽利略助手利用自己的脈搏測(cè)時(shí)間伽利略第三環(huán)節(jié)得出結(jié)論合理外推質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速度相同增大斜面傾角，加速度變大

傾角很大，接近落體運(yùn)動(dòng)→傾角900,就是自由落體運(yùn)動(dòng)！排除空氣阻力，下落得一樣快！

（理想實(shí)驗(yàn)的方法）第三環(huán)節(jié)得出結(jié)論合理外推質(zhì)量不同小球同一斜面下落，加速結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是:v0＝0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且所有物體下落的加速度都相同。結(jié)論自由落體運(yùn)動(dòng)是:v0＝0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且所有物伽利略科學(xué)研究方法的核心

伽利略比他的前人更偉大，就在于他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法。這些科學(xué)方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合了起來(lái)，發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法伽利略科學(xué)研究方法的核心伽利略比他的前人更偉大，

伽利略的科學(xué)方法觀察現(xiàn)象提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出推論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證修正推廣科學(xué)研究過(guò)程的基本要素核心

伽利略的科學(xué)方法觀察提出運(yùn)用邏輯實(shí)驗(yàn)修正科學(xué)研究為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日，來(lái)自世界各地的科學(xué)家把木球、鋁球、塑料球等不同材料制成的小球從比薩斜塔上44m高處同時(shí)靜止釋放，用精密電子儀器和攝像機(jī)記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有小球落地。幾乎同時(shí)以同一速度為了紀(jì)念伽利略的偉大貢獻(xiàn)，1993年4月8日V0=01s1s1sh1h2h3寫(xiě)出下落1s末、2s末、3s末速度之比及下落高度之比寫(xiě)出下落的第一秒內(nèi)、第二秒內(nèi)、第三秒內(nèi)的下落高度之比v3v2v1寫(xiě)出下落至中間位置的時(shí)間與全程時(shí)間之比寫(xiě)出前半程時(shí)間和后半程時(shí)間之比V0=01s1s1sh1h2h3寫(xiě)出下落1s末、2s末、3s自由落體運(yùn)動(dòng)習(xí)題自由落體運(yùn)動(dòng)習(xí)題50做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)速度分別是4.9m/s和19.6m/s，求1）下落到A點(diǎn)的時(shí)間？下落的高度？2）物體通過(guò)AB所用的時(shí)間和AB間的距離。ABO做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和BABO2.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初1秒內(nèi)下落的距離等于整個(gè)下落高度的，它下落的總時(shí)間為多少？2.做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在最初1秒內(nèi)下落的距離等于，它下落的，它下落的高度為多少？3.如果在最后1秒內(nèi)下落的距離是整個(gè)下落高