2024-2025学年高中物理2.6伽利略对自由落体运动的研究学案含解析新人教版必修1_第1页
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文档简介

PAGE5-6伽利略对自由落体运动的探讨学习目标1.明确伽利略对自由落体运动的探讨方法.2.领悟伽利略的科学思想.自主探究1.两千多年前的认为物体下落的快慢是由它们的重量确定的.

2.伽利略给出科学探究过程的基本要素,包括对现象的一般视察、、、、、对假说进行修正和推广等,伽利略科学思想方法的核心是把和和谐地结合起来

合作探究一、绵延两千年的错误关于下落物体运动快慢的问题,亚里士多德的观点是.

二、逻辑的力气1.简述伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的?

.

2.既然物体下落过程中的运动状况与物体质量无关,那么在现实生活中,不同物体的落体运动,下落快慢不同的缘由是.

三、伽利略对落体运动的探究之路1.伽利略的猜想:

2.伽利略提出的假设:.

3.试验验证(1)困难1:.

解决方法:.

(2)困难2:.

解决方法:.

(3)还原伽利略的滴水试验:用注射用的瓶子和输液器模拟滴水计时,利用导轨制作一套斜面小球的试验器材,让小球由静止释放,记滴下1、2、3,…滴水时小球的位置.通过变更倾角,重复试验水滴12345678距离4.得出结论:结果表示为,x1t12=x2t22=5.合理外推:假如斜面的倾角增大到90°,小球的运动就是,小球仍会保持运动的性质.

6.伽利略用到的科学方法的基本环节:.

课堂检测1.19世纪末,意大利比萨高校的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德统治人们近2000多年的理论陷入逆境,伽利略的猜想是()A.重的物体下落得快B.轻的物体下落得快C.轻、重两物体下落得一样快D.以上都不是2.关于伽利略对落体运动的探讨,以下说法不正确的是()A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断B.提出“自由落体”是一种最简洁的变速直线运动——匀变速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关D.总体的思想方法是对现象的视察→提出假设→逻辑推理→试验验证→对假说进行修正和推广3.伽利略在探讨落体运动时,设计了如图所示的斜面试验,他在这个试验中采纳过的方法有()A.用水钟或节拍器计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析C.变更斜面倾角,比较各种倾角得到的xtD.将斜面试验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特别的匀变速直线运动4.伽利略对自由落体的探讨,开创了探讨自然规律的科学方法,这就是()A.对自然现象进行总结归纳的方法B.用科学试验进行探究的方法C.对自然现象进行总结归纳,并用试验进行验证的方法D.抽象思维、数学推导和科学试验相结合的方法5.伽利略用试验验证v∝t的最大困难是()A.不能很精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.当时没有记录落体运动的数码相机6.伽利略在闻名的斜面试验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止起先滚下,他通过试验视察和逻辑推理,得到的正确结论有()A.倾角肯定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角肯定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度肯定时,小球从顶端滚究竟端时的速度与倾角无关D.斜面长度肯定时,小球从顶端滚究竟端所需的时间与倾角无关7.在学习物理学问的同时,还应当非常留意学习物理学探讨问题的思想和方法,从肯定意义上说,后一点甚至更重要.宏大的物理学家伽利略的探讨方法对于后来的科学探讨具有重大的启蒙作用,至今仍旧具有重要意义.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→试验验证→合理外推→得出结论B.问题→猜想→试验验证→数学推理→合理外推→得出结论C.问题→猜想→数学推理→试验验证→合理外推→得出结论D.猜想→问题→试验验证→数学推理→合理外推→得出结论8.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定安排,搜集证据,评估沟通等.一组同学探讨“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其运动速度有关.B.他们安排利用一些“小纸杯”作为探讨对象,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、速度随时间变更的规律,以验证假设.C.在相同的试验条件下,同学们首先测量了单只“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,图甲是对应的位移—时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示.时间/s下落距离/m0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9572.0xD.同学们对试验数据进行分析、归纳后,证明白他们的假设.回答下列提问:(1)与上述过程中步骤A、C相对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”在下落的起先阶段做运动,最终“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,速度随时间变更关系的差异:.

9.频闪摄影是探讨变速运动常用的试验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔肯定时间发出一次短暂的剧烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.图中是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次.(1)依据这张频闪照片,你能获得关于自由落体运动的哪些规律性的东西?(2)假如要通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采纳哪几种方法?(照片中的数字是小球距下落点的距离,单位:cm)参考答案自主探究1.亚里士多德2.提出假设运用逻辑得出结论通过试验推论进行检验试验逻辑推理合作探究一、绵延两千年的错误物体下落得快慢是由它们的重量确定的二、逻辑的力气1.依据亚里士多德的论断,大块的石头比小块的下落速度大,假如把两块捆在一起,大石头会被小石头拖着而减慢,但是两石头捆在一块,总质量比大石头的还要重,速度会比大石头的大.这样,就从“重物比轻物落得快”的前提推出了相互冲突的结论,从而论证了亚里士多德的观点是错误的2.空气阻力的影响三、伽利略对落体运动的探究之路1.落体运动肯定是一种最简洁的变速运动,而简洁的变速运动,它的速度应当是匀称变更的2.一种是速度的变更对时间来说是匀称的;另一种是速度的变更对位移来说是匀称的3.(1)由于当时技术不发达,无法干脆测定瞬时速度假如物体的初速度为0,而且速度随时间变更是匀称的,只要测出物体通过不同位移所用的时间,就能检验速度是否随时间匀称变更(2)落体下落得很快,当时的计时工具不能测量自由落体运动所需的时间冲淡“重力”,让铜球沿阻力很小的斜面滚下,加速度小,时间长,简洁测量4.不同增大5.自由落体运动匀加速6.视察→提出猜想→运用逻辑推理→试验对推理验证→对猜想进行修正→推广应用课堂检测1.C2.C3.ACD4.D5.B6.B解析:伽利略通过斜面试验,测得小球通过的位移跟所用时间的二次方之比是不变的,即x1t12=x2t22=x37.C解析:伽利略探究物体下落规律的过程是:先对亚里士多德对落体运动的视察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出与其冲突的结论;猜想——下落的运动是最简洁的运动,速度与时间成正比;数学推理——假如v∝t,则有x∝t2;试验验证——设计出斜面试验并进行探讨,得出光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2;合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2推广到落体运动.从探究的过程看,选项C正确.8.解析:(1)步骤A是作出假设;步骤C是搜集证据.(2)由位移—时间图象可以看出,图线的AB段位移随时间近似匀称变更,说明物体做的是匀速运动.由图线可求得匀速运动时的速度v≈1.22m/s,则物体从1.2~2.0s的时间内下落的距离h=vt=0.976m,所以表中x=0.957m+0.976m=1.933m.(3)由速度—时间图象可知,速度先增大,后保持稳定,其变更率始终减小,即加速度始终减小.最终“小纸杯”做匀速直线运动.(4)由题图乙可知,在1.0~1.5s时间段内,图线1反映速度不随时间变更,图线5反映速度随时间接着增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依旧在做加速度减小的加速运动).答案:(1)作出假设与搜集证据(2)匀速1.933(3)加速度渐渐减小的加速匀速(4)图线1反映速度不随时间变更,图线5反映速度随时间接着增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依旧在做加速度减小的加速运动)9.解析:(1)

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