伽利略对自由落体运动的研究课件

第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研究(重走大师之路体验科学方法)第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研1

他是谁？他的全部作品有47部留存。他的著作包括天文学、动物学、地理学、地质学、物理学、解剖学、生理学、伦理学、心理学、经济学、政治学、修辞学、美学。黑格尔：他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一，他是一个在历史上无与伦比的人……亚里士多德马克思、恩格斯：古希腊著名的思想家和哲学家、在西方被称为“最博学的人”、古代最伟大的思想家名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”

他是谁？他的全部作品有47部留存。黑格尔：他是历史上最多生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地这个观点正确吗？亚里士多德：

物体下落的快慢由它们的重量决定．思考:亚里士多德为什么会有错误的认识呢？思考:为什么这个错误被延续了两千多年？一

绵延两千年的错误研究方法：观察——思考（直觉）人们依靠经验判断：观察——思考（直觉）生活常识：这个观点正确吗？亚里士多德：物伽利略

伽利略物理学家、天文学家伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。——爱因斯坦伽利略伽利略伽利略的发现以及他所应用的科思考：

伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？阅读46页，“逻辑的力量”思考：阅读46页，“逻辑的力量”二

逻辑的力量论证了亚里士多德的错误观点:“重物比轻物下落得快”正确结论:重物与轻物下落得同样快伽利略运用逻辑推理的方法伽利略怎样研究自由落体运动的？阅读46页到48页概括其研究过程，找出你认为的“智慧闪光点”

二

逻辑的力量论证了亚里士多德的错误观点:“重物比轻物下三

伽利略的科学方法观察现象提出假设运用逻辑得出推论实验验证修正推广科学研究过程的基本要素三

伽利略的科学方法观察提出运用逻辑实验修正科学研第一个环节

猜想与假说自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。物体下落速度是均匀变化的伽利略第一个环节

猜想与假说自然界是简单的，自然界的伽利略第二个环节

逻辑推理

实验验证伽利略随时间均匀变？随位移均匀变？物体下落速度是均匀变化的。臻美——物理思想若v0＝0,匀变速直线运动：速度随时间均匀变化第二个环节

逻辑推理

实验验证伽利略随时间均匀变？随位移均匀第二个环节

逻辑推理

实验验证困难一：速度无法直接测量突破：

间接验证2txµ困难二：

落体运动时间太短，无法准确测量突破：“冲淡”重力，使其加速度减小若v0＝0,第二个环节

逻辑推理

实验验证困难一：速度无法直接测量2t伽利略的实验设计：“冲淡重力”伽利略的实验设计：“冲淡重力”伽利略实验记录实验开始时，让铜球放在槽顶沿着槽滚下，并记录整个下滑时间。重复几次，“以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一。进行这样的操作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半。下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长所用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较。像这样的实验，我们重复了整整100次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此……”伽利略在《两种新科学的对话》中所记述的这段话，已道出了匀加速运动中经过的距离与时间的平方成比例的基本规律。

伽利略实验记录实验开始时，让铜球放在槽顶沿着槽滚下，并助手利用自己的脉搏测时间伽利略助手利用自己的脉搏测时间伽利略第三环节得出结论合理外推质量不同小球同一斜面下落，加速度相同增大斜面倾角，加速度变大

倾角很大，接近落体运动→倾角900,就是自由落体运动！排除空气阻力，下落得一样快！

（理想实验的方法）第三环节得出结论合理外推质量不同小球同一斜面下落，加速结论自由落体运动是:v0＝0的匀加速直线运动，且所有物体下落的加速度都相同。结论自由落体运动是:v0＝0的匀加速直线运动，且所有物伽利略科学研究方法的核心

伽利略比他的前人更伟大，就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。这些科学方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合了起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法伽利略科学研究方法的核心伽利略比他的前人更伟大，

伽利略的科学方法观察现象提出假设运用逻辑得出推论实验验证修正推广科学研究过程的基本要素核心

伽利略的科学方法观察提出运用逻辑实验修正科学研究为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日，来自世界各地的科学家把木球、铝球、塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44m高处同时静止释放，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球落地。几乎同时以同一速度为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日V0=01s1s1sh1h2h3写出下落1s末、2s末、3s末速度之比及下落高度之比写出下落的第一秒内、第二秒内、第三秒内的下落高度之比v3v2v1写出下落至中间位置的时间与全程时间之比写出前半程时间和后半程时间之比V0=01s1s1sh1h2h3写出下落1s末、2s末、3s自由落体运动习题自由落体运动习题20做自由落体运动的物体，经过A点和B点时速度分别是4.9m/s和19.6m/s，求1）下落到A点的时间？下落的高度？2）物体通过AB所用的时间和AB间的距离。ABO做自由落体运动的物体，经过A点和BABO2.做自由落体运动的物体在最初1秒内下落的距离等于整个下落高度的，它下落的总时间为多少？2.做自由落体运动的物体在最初1秒内下落的距离等于，它下落的，它下落的高度为多少？3.如果在最后1秒内下落的距离是整个下落高度的，它下落的高度为多少？3.如果在最后1秒内下落的距离是整个下4.物体由屋顶自由下落，经过最后2m所用的时间是0.15s，则屋顶的高度约为多少？4.物体由屋顶自由下落，经过最后2m所用的时间是0.15s，巩固练习1、一条铁链长5m，上端挂在某点，自由下垂。放开后让它自由下落，整条铁链经过悬点下方25m处某点的时间是多少？（g=10m/s2）“经过”问题巩固练习1、一条铁链长5m，上端挂在某点，自巩固练习、一条竹竿长5m，上端挂在某点，竖直下垂。悬点下方15m处有一竖直放置的竹筒，长度也为5m，竹筒的粗细能保证竹竿通过。放开竹竿后让它自由下落，整根竹竿通过竹筒的时间是多少？（g=10m/s2）巩固练习、一条竹竿长5m，上端挂在某点，竖直巩固练习2、A球从塔顶自由落下，当落下5m时，B球从距塔顶25m处开始自由下落，结果同时落地。求塔高是多少？（g=10m/s2)AB巩固练习2、A球从塔顶自由落下，当落下5m时，巩固练习巩固练习：两个小球用10m长的细绳相连，自某一高度由静止先释放A球，0.5s后再释放B球。求：绳拉直瞬时，A球下落多高？运动多长时间？巩固练习巩固练习：两个小球用10m长的细绳巩固练习3、一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐自由落下，而且看见第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落在地面上。那么这时第二滴水的高度是多少？（g=10m/s2）巩固练习3、一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8十大最美丽物理实验十大最美丽物理实验第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研究(重走大师之路体验科学方法)第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研31

他是谁？他的全部作品有47部留存。他的著作包括天文学、动物学、地理学、地质学、物理学、解剖学、生理学、伦理学、心理学、经济学、政治学、修辞学、美学。黑格尔：他是历史上最多才、最渊博的科学天才之一，他是一个在历史上无与伦比的人……亚里士多德马克思、恩格斯：古希腊著名的思想家和哲学家、在西方被称为“最博学的人”、古代最伟大的思想家名言：“吾爱吾师，吾更爱真理”

他是谁？他的全部作品有47部留存。黑格尔：他是历史上最多生活常识：重的物体往往比轻的物体先落地这个观点正确吗？亚里士多德：

物体下落的快慢由它们的重量决定．思考:亚里士多德为什么会有错误的认识呢？思考:为什么这个错误被延续了两千多年？一

绵延两千年的错误研究方法：观察——思考（直觉）人们依靠经验判断：观察——思考（直觉）生活常识：这个观点正确吗？亚里士多德：物伽利略

伽利略物理学家、天文学家伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。——爱因斯坦伽利略伽利略伽利略的发现以及他所应用的科思考：

伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？阅读46页，“逻辑的力量”思考：阅读46页，“逻辑的力量”二

逻辑的力量论证了亚里士多德的错误观点:“重物比轻物下落得快”正确结论:重物与轻物下落得同样快伽利略运用逻辑推理的方法伽利略怎样研究自由落体运动的？阅读46页到48页概括其研究过程，找出你认为的“智慧闪光点”

二

逻辑的力量论证了亚里士多德的错误观点:“重物比轻物下三

伽利略的科学方法观察现象提出假设运用逻辑得出推论实验验证修正推广科学研究过程的基本要素三

伽利略的科学方法观察提出运用逻辑实验修正科学研第一个环节

猜想与假说自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。物体下落速度是均匀变化的伽利略第一个环节

猜想与假说自然界是简单的，自然界的伽利略第二个环节

逻辑推理

实验验证伽利略随时间均匀变？随位移均匀变？物体下落速度是均匀变化的。臻美——物理思想若v0＝0,匀变速直线运动：速度随时间均匀变化第二个环节

逻辑推理

实验验证伽利略随时间均匀变？随位移均匀第二个环节

逻辑推理

实验验证困难一：速度无法直接测量突破：

间接验证2txµ困难二：

落体运动时间太短，无法准确测量突破：“冲淡”重力，使其加速度减小若v0＝0,第二个环节

逻辑推理

实验验证困难一：速度无法直接测量2t伽利略的实验设计：“冲淡重力”伽利略的实验设计：“冲淡重力”伽利略实验记录实验开始时，让铜球放在槽顶沿着槽滚下，并记录整个下滑时间。重复几次，“以便使测得的时间准确到两次测定的结果相差不超过一次脉搏的十分之一。进行这样的操作，肯定了我们的观察是可靠的以后，将球滚下的距离改为槽长的四分之一，测定滚下的时间，我们发现它准确地等于前者的一半。下一步，我们用另一些距离进行试验，把全长所用的时间与全长的二分之一、三分之二、四分之三，或者其他任何分数所用的时间相比较。像这样的实验，我们重复了整整100次，结果总是经过的距离与时间的平方成比例，并且在各种不同坡度下进行实验，结果也都如此……”伽利略在《两种新科学的对话》中所记述的这段话，已道出了匀加速运动中经过的距离与时间的平方成比例的基本规律。

伽利略实验记录实验开始时，让铜球放在槽顶沿着槽滚下，并助手利用自己的脉搏测时间伽利略助手利用自己的脉搏测时间伽利略第三环节得出结论合理外推质量不同小球同一斜面下落，加速度相同增大斜面倾角，加速度变大

倾角很大，接近落体运动→倾角900,就是自由落体运动！排除空气阻力，下落得一样快！

（理想实验的方法）第三环节得出结论合理外推质量不同小球同一斜面下落，加速结论自由落体运动是:v0＝0的匀加速直线运动，且所有物体下落的加速度都相同。结论自由落体运动是:v0＝0的匀加速直线运动，且所有物伽利略科学研究方法的核心

伽利略比他的前人更伟大，就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。这些科学方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合了起来，发展了人类的科学思维方式和科学研究方法伽利略科学研究方法的核心伽利略比他的前人更伟大，

伽利略的科学方法观察现象提出假设运用逻辑得出推论实验验证修正推广科学研究过程的基本要素核心

伽利略的科学方法观察提出运用逻辑实验修正科学研究为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日，来自世界各地的科学家把木球、铝球、塑料球等不同材料制成的小球从比萨斜塔上44m高处同时静止释放，用精密电子仪器和摄像机记录，结果发现所有小球落地。几乎同时以同一速度为了纪念伽利略的伟大贡献，1993年4月8日V0=01s1s1sh1h2h3写出下落1s末、2s末、3s末速度之比及下落高度之比写出下落的第一秒内、第二秒内、第三秒内的下落高度之比v3v2v1写出下落至中间位置的时间与全程时间之比写出前半程时间和后半程时间之比V0=01s1s1sh1h2h3写出下落1s末、2s末、3s自由落体运动习题自由落体运动习题50做自由落体运动的物体，经过A点和B点时速度分别是4.9m/s和19.6m/s，求1）下落到A点的时间？下落的高度？2）物体通过AB所用的时间和AB间的距离。ABO做自由落体运动的物体，经过A点和BABO2.做自由落体运动的物体在最初1秒内下落的距离等于整个下落高度的，它下落的总时间为多少？2.做自由落体运动的物体在最初1秒内下落的距离等于，它下落的，它下落的高度为多少？3.如果在最后1秒内下落的距离是整个下落高