2018-2019學(xué)年高中物理 專題2.6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課件（基礎(chǔ)版）新人教版必修1.ppt

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重的物體和輕的物體，誰(shuí)下落得快？,這是為了準(zhǔn)備這節(jié)課，我和我的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，采訪的對(duì)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(xué)生采訪的，是他們的同事和同學(xué)。那他們的回答：到底哪個(gè)對(duì)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(duì)家長(zhǎng)進(jìn)行的“問(wèn)卷調(diào)查！”中，發(fā)現(xiàn)有近40%的家長(zhǎng)也都這么認(rèn)為，而且這里面不乏受過(guò)高等教育的人，這代表了人們的一種很樸素的落體觀點(diǎn)。這種觀點(diǎn)在2400年前，就由古希臘大哲學(xué)家亞里士多德提出。,一、綿延兩千年的錯(cuò)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(shí)：重的物體往往比輕的物體先落地,落體運(yùn)動(dòng)并不復(fù)雜，為什么博學(xué)多才的亞里士多德出錯(cuò)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(yùn)動(dòng),這個(gè)觀點(diǎn)正確嗎？,研究方法：觀察思考（直覺(jué)）,思考：亞里士多德為什么會(huì)有錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)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(shí)：重的物體往往比輕的物體先落地,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,二、邏輯的力量,伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的？,假設(shè)：重的物體下落得快,v1=8,假設(shè)：重的物體下落得快,v1=8,v2=4,假設(shè)：重的物體下落得快,v1=8,v2=4,4v128,v1=8,v2=4,4v128,v1=8,v2=4,4v128,邏輯的力量,16世紀(jì)，意大利的科學(xué)家伽利略用佯謬的方法巧妙地推翻了這種觀點(diǎn)。（并在比薩斜塔用實(shí)驗(yàn)證明了這種觀點(diǎn)）,伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究,1、關(guān)于“落體快慢”的研究：（1）破“重物比輕物下落快”的觀點(diǎn)（2）立“沒(méi)有阻力時(shí)，重物與輕物下落同樣快”的結(jié)論,邏輯的力量！,猜想與假說(shuō),伽利略相信,自然界的規(guī)律是簡(jiǎn)潔明了的。從這個(gè)信念出發(fā)，他猜想落體運(yùn)動(dòng)也一定是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)的速度是均勻變化的。對(duì)時(shí)間均勻變化呢？還是對(duì)位移均勻變化呢？,伽利略相信,自然界的規(guī)律是簡(jiǎn)潔明了的。從這個(gè)信念出發(fā)，他猜想落體運(yùn)動(dòng)也一定是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)。,vt,vx,關(guān)系復(fù)雜,xt2,數(shù)學(xué)推理,關(guān)系簡(jiǎn)潔,若v00，且vt,必有xt2,3x1,困難一：速度無(wú)法直接測(cè)量突破：間接驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,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,伽利略的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：“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(cè)時(shí)間,伽利略,一些貴族,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，伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑（思維的作用）則：測(cè)下落的高度與時(shí)間t2成正比,沖淡重力,困難二物體下落很快，很難測(cè)定不同位移的時(shí)間（思維）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：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。,合理外推,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：隨著的增大，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)的數(shù)值最大。,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。現(xiàn)在我們已經(jīng)有足夠的設(shè)備準(zhǔn)確的驗(yàn)證落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,