新人教版高中物理必修一：26伽利略对自由落体的研究课件(共14张PPT)

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新版人教版物理必修1 2.6伽利略对自由落体运动的研究(共18张PPT)学习PPT

0
一困、难伽之利二略：对没自有由准落确体的运计动时的工研具究
解二决、方竖案直：上改抛测的位研移究与方时法间的关系（从静止开始做匀加速直线运动的物体s∝t2）
1 一3、、伽伽利利略略的对猜自想由和落假体设运动的研究
2
(2)位移公式：x＝v t－ gt . 二一、竖伽直利上略抛对的自研由究落方体法运动的研究
二、竖直上抛的研究方法
(1)v>0 时，物体正在上升，v<0 时，物体正在下降； (2)h>0 时，物体在抛出点的上方，h<0 时，物体在抛出点的下方．
(2)伽利略通过实验证明了，只要斜面的倾角一定，小球自由滚下的加速度是相同的．( )
√ × (3)伽利略科学思想方法的核心是做实验．( )
一、伽利略对自由落体运动的研究
探究交流
一、伽利略对自由落体运动的研究时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度
伽利略发现，在斜面研的倾究角不自同，由上述落比例体关系运同样动成立时，只，是伽这个利常数略的随着进θ的行增大了而增猜大。想，亚里士多德进
3、伽利略的猜想和假设
一4、、伽伽利利略略猜对想自②的由实落让验体验运小证动的球研究从斜面上的不同位置由静止滚下，测出小球从
（1）伽利略研究落体运动首先应该解决的问题
不同起点滚动的位移二、竖直上抛的研究方法
4、伽利略猜想的实验验证
x
和所用的时间
t.Biblioteka 3、伽利略的猜想和假设一、伽利略对自③由落斜体运面动的倾研究角一定时，判断 x∝t2 是否成立．
(3)理想斜面实验
一、伽利略对自①由落如体运果动的速研究度随时间的变化是均匀的，初速度为零的匀变
解决方案：“冲淡重力”的斜面实验

2.6伽利略对自由落体运动的研究课件ppt—高一上学期物理人教版必修1

D.运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
拓展探索
1、谁定义了匀速
A、哥白尼
B、开普勒
C、伽利略
D、牛顿
2、谁定义了加速度
A、哥白尼
B、开普勒
C、伽利略
D、牛顿
3、谁定义了瞬时速度
A、哥白尼
B、开普勒
C、伽利略
D、牛顿
拓展探索
1.亚里士多德的观点是：重的物体比轻的物体下落得快。
（√ ）
思想对撞逻辑的力量 1.亚里士多德的观点古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，因此重物体比轻的物体下落快。
2.伽利略的研究伽利略的逻辑推理：重物体和轻的物体捆在一起，它们下落得更快还是更慢呢？
知识讲解
设小物块速度为 1 m/s，大石块速度为 9 m/s
亚里士多德观点
但是，物体下落得很快，当时没有准确的计时工具，无法准确测定物体通过不同位移的时间。为了使物体运动时间尽量延长，伽利略设计了斜面实验。
知识讲解
3、实验验证——间接验证法
小球沿摩擦阻力很小的斜面从静止开始滚下→小球通过的位移跟所用时
x 小的球匀沿加摩速间擦直的阻线力运二很动小，次的且方斜只面要之从斜静面比止倾开角始一2 滚定是下，不→不同小变小球球通的的过加的→速位结度移是跟论相所同用：的时小。间的球二次沿方斜之比面做是不初变的速→度结论为：小0球沿的斜匀面做加初速速度为 0 t A设、小哥物白块直尼速线度为B运、1开m动普/s勒，，大且石块只速度要为斜9 m面/s 倾角一定，不同小球的加速度是相同的。
一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。

物理知识点高中物理 26 伽利略对自由落体运动的研究课件新人教版必修1【精品课件】

B．问题—猜想—实验验证—数学推理—合理
外推—得出结论 C．问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论 D．猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
【精讲精析】
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观察得出的结论提出质疑 —— 大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想 —— 落体的运动是最简单的变速运动，速度与时间成正比；数学推理 — —如果v∝t，则有x∝t2；实验验证——设计出
出互相矛盾的结论？请试推之．
成功发现
同样快重物与轻物下落得___________.
三、猜想与假说
速度伽利略猜想：落体运动是 _____ 随时间均匀变化的变速运动，即匀变速运动．四、实验验证 1．遇到的困难：由于伽利略无法直接测定瞬时速度，所以不能由实验直接验证速度是否随时间均匀变化．
2．问题的转换：伽利略通过数学运算得出：如果物体做初速度为0的匀变速运动,即v∝t， 1 2 at 就可得到 t 时间内的位移 x ＝ _____ ，即 x ∝ t2. 2
作垂直于AB的线段EB表示
这段时间的末速度．图2－6－1
连接 AE，所以从 AB上等距离的点 (A1、 A2、 A3… )引出的平行于 BE而终于 AE上的线段 (A1 A1′、 A2A2′、 A3A3′… )都表示了经相等时间后的速度数值，这些速度数值是和时间成正比的，即 A1A1′ A2A2′ A3A3′ ＝＝＝… t1 t2 t3 或者 v∝ t①
新知初探自主学习
一、绵延两千年的错误
亚里士多德根据观察到的事实：“一块石头比一片树叶下落得快”，得出重的物体比快的结论．轻的物体下落得_____
二、逻辑的力量 [自主探究]

人教版高中物理必修一课件伽利略对自由落体的研究

加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！
人教版高中物理必修一课件：伽2利.6略伽对利自略由对落自体由的落研体究的研究 (共16张PPT)
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修正和推广
如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。
对推论进行检验
对假说修正和推广
落体运动?
对现象的一般观察
逻辑(数学) 得出推论
提出假设
v∝ t
小球在斜面上运动实验
人教版高中物理必修一课件：伽2利.6略伽对利自略由对落自体由的落研体究的研究 (共16张PPT)
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在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
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九、伽利略的科学方法
x∝ t2
外推至落体运动
伽利略科学思想的成就
伽利略科学思想方法的核心：
把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。
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
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人教版高中物理必修一课件伽利略对自由落体的研究
四、猜想与假设

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思考6：伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难，他又是怎样克服的？
实验验证
困难一：速度无法直接测量突破：间接验证
若v0＝0,且 v t
v0 0 t1 x1 t1 3xx21
必有 s t 2
t1 5xx31
实验验证
困难二：落体运动时间太快，无法准确测突破： “冲淡”重力，使其加速度减小
说法正确的是( CD ) 关羽随手将一捆稻草轻易丢过
发表．之后伽利略也由于他的著作而受到教会利略科学方法的学习，培养正确解决问题
A、苹果和树叶都是自由落体运动发表．之后伽利略也由于他的著作而受到教会
跃的因素是猜想、假设与真正的物理学从那时开始了！古代时我国也出现过这种故事：传说三国
B、苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动 (3)若测得l＝10 m，Δt＝0.
史
的
争
观察+直觉
论
!
不信咱俩去比萨斜塔做实验
实验+数学
爱因斯坦说的那样：真正的物理学从那时开始了！
物理学之父伽利略亚里士多德穿越时空的对话 20个世纪
比萨斜塔
思考3：伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的？
思考4：伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难？
思考5：他作出了大胆的科学猜想，猜想的内容是什么？
绵延两千年的错误一、对自由落体的两种观点
2、写一篇短文，谈谈自己的认识、体会
D、假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地。
虽然也有人表示怀疑，但由于教会利用他的结人们日常生活的经验告诉我们，重的物体下落
1、小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落，发现苹果先落地，下面说法正确的是(

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逻辑的力量
16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。
（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点）
▪ （问题）： ▪ 既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底
遵循什么样的规律呢？
▪ 伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。
vt
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
其核心是：把实验和逻辑和谐地结合起来。
现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律
▪ 人们采用先进的实验手段测得： ▪ 一切物体的自由落体的加速度都相同，这个
加速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s2
实际意义：
当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即f<<G时。从静止开始的竖直下落运动，可以按自由落体运动处理。
是这个常数的随着θ的增大而增大。
合理外推
困难三、伽利略用斜面实验验证了后，怎样说明落体运动也符合这个规律？
s
合理外推：随着θ的增大，t 2 的数值在增大。当θ=900时，
即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，这时的数值最大。
▪ 至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。
▪ 分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条研究物理学的研究之路。
思考：伽利略的科学思想方法是怎样的？其核心是什么？人们对他的贡献如何评价？
科学思想方法程序是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑（包括数学）得出结论→通过实验对结论进行检验→ 对假说进行修正和推广→……

新人教版高中物理必修1一同步教学课件：26伽利略对自由落体运动的研究(共18张PPT)

运用逻辑得到推论
若初速v0=0，v∝t
x∝t2
设计实验 —— “冲淡重力”
伽利略斜面实验模拟
“冲淡重力”实验结论
小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。
合理外推
如果斜面倾角增大到900，小球仍然保持匀加速直线运动的性质，且所有物体下落时的加速度都是一样的！
学完了这一课，你觉得有什么想法和收获？
实验数据记录
响声次数
实验次数
2
3
4
5
第一次实验
小球位移份数
x/t2
第二次实验
小球位移份数
x/t2
修正和推广
如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。
在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。
——伽利略
伽利略的科学方法
外推至落体运动
x∝ t2
对推论进行检验
对假说修正和推广
落体运动?
对现象的一般观察
提出假设
逻辑(数学) 得出推论
v∝ t
小球在斜面上运动实验
观察现象提出问题
猜想与假设
假设：1、v∝t 2、v∝x
伽利略相信： 1、自然界是简单的，自然界的规律也是简单的。 2、落体运动一定是一种最简单的变速运动。 3、它的速度应该是均匀变化的。
1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3

新人教版高中物理必修一课件 2.6伽利略对自由落体运动的研究 (共20张PPT)

一、伽利略的探究过程
1、对现象的一般观察
伽利略的智慧首先表现在能从新的角度思考问题，提出一个问题往往比解决一个问题更重要，他需要创造性的想象力。
轻重不同的物体下落的一样快，应该遵循同样的规律。
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
•
一、伽利略的探究过程
2、提出假设
假设一速度变化与位移成正比
自然界是简单的，一切运动都是以最简单的秩序进行的—— 伽利略
√ 假设二速度变化与时间成正比
一、伽利略的探究过程
3、逻辑(数学)得出推论物体下落的位移与时间的二次方成正比
实验：建议同学们分别测小球自由落下0.3m、 0.6m、0.9m、1.2m和1.5m的时间。
5、合理外推
X 合理外推：随着倾角的增大，t 2 的数值在增
大。当θ=90度时，即物体竖直下落，这个关系也成立，这时的常数K最大。

人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)

困难二：落体运动时间太快，无法准确测突破：利用斜面“冲淡”重力，使其加速度减小
自由下落比较快，伽利略想到如何将下落快转化成下落慢，即将竖直方向上的自由下落转化斜面上的运动，逐渐增加斜面的倾角，使之无限制地向竖直方向过渡转化。
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)
我实在是太难了
伽利略
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)
人教版高中物理必修一2.6 伽利对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)
困难一：瞬时速度无法直接测量突破：间接验证
由于无法测定瞬时速度，不能获得
速度关于时间的函数关系，伽利略 v0 0
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修正推广
如果完全排除空气阻力，那么，所有物体下落都将一样快。
在科学研究中，懂得忽略什么，有时与懂得重视什么同等重要。
--------伽利略
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)
助手利用自己的脉搏测时间
怀疑者在翻阅亚里士多
德的书籍
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五、实验外推
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！
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从此以后近代的科学大门由此打开
人教版高中物理必修一2.6 伽利略对自由落体运动的研究课件 (共27张PPT)

高一物理必修一伽利略对自由落体运动的研究PPT课件

17
❖ 设计思想：从教材上看这节前面学习了自由落体运动的规律，这节的内容是介绍伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。我们的素质教育课程改革非常强调提高学生的科学素养，那么我觉得这节课是一个特别好的向学生落实过程和方法，渗透情感态度价值观的机会。因此我们的教学设计的核心就是创设一个情景，使学生沿着科学家发现真理的历史过程，亲身体会到人类对自然世界探究的思想和方法，感受其过程的艰辛和伟大科学家的高尚情操，从而培养自己热爱科学、勇于探索、坚持真理的品质。另外学生在物理学习上的差异还是比较大，我们针对不同层次的学生，精心设计教学各个环节，让所有同学都不同程度的参与到课堂学习中来。教学策略上采用了先让部分学生收集相关资料，与老师共同编写剧本，在课堂上表演两种理论的对话，观看后全班共同讨论问题，总结归纳。最后再利用现代实验手段验证伽利略的外推。引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确的解决问题的思路，树立正确的科学观念。
话剧表演：穿越时空的对话
学生讨论、完成问题教师启发学生分组实验
学生总结归纳
教师点拨提高
3
穿越时空的对话
4
实验设计
伽利略斜面实验
铜壶漏滴
结论外推
等末速度法：物体从相同的位置经不同的路途落于同一高度，终了速度大小相等。
A1
h A2
B1
B2
l
tA l tB h
若l tB2 则 h tA2
--------伽利略
表演的5个方面
绵延两千年的错误逻辑的力量
猜想与假说
实验验证
伽利略的科学方法
讨论：
伽利略研究自由落体运动的过程是怎样的？伽利略遇到的困难是什么？如何解决的？伽利略的研究方法的精髓是什么？伽利略的成功对我们的学习有什么启示？

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四、实验验证
在古代的时候，人们提出一条理论一般都是在一定经验认识的基础上，通过逻辑推理来得到一条大家都认可的理论。而伽利略首创了，以猜想和实验的方法来得到定律的先河，这也是他的伟大之处。但是在进行实验的时候，伽利略还是遇到了很多的困难
困难一：速度v不能准确的测量
转化
V t
s v t
S t
现代研究落体运动的方法：
zxxkw
打点计时器
纸带
夹子重物
例题1：汽车紧急刹车后经7s停止，设汽车匀减速直线运动，它在最后1s内的位移是2m，则汽车开始刹车时的速度是多少？物体发生的总位移是多少？
例题2：从斜面上某一位置，每隔0.1 s释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图所示，测得xAB＝15 cm，xBC＝20 cm，求： (1)小球的加速度； (2)拍摄时B球的速度； (3)A球上方滚动的小球还有几个．
二、伽利略的反驳
伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法，是人类思想伽利略（1564-1642）史上最伟大的成就之一，而且物理学家、天文学家标志着物理学的真正开端。
——爱因斯坦 1879年~1955年
伽利略被称为近代科学之父。
•Galileo，1564年-1642年
二、伽利略的反驳
V2=4 V1=8
例题3、估测曝光时间
从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上 2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为 6 cm 。试估算这个照相机的曝光时间？地面
例题4：物体从高h处自由下落，它落到地面前的1s内共下落了
zxxkw
35m，求物体下落的高度及下落的时间。取g=10m/s2。
t 4s h 80m
时间单位距离单位 S/t2
1 32 32.0
2 130 32.5
3 298 33.1
4 526 32.9
5 824 33.0
6 1192 33.1
7 1600 32.7
8 2104 32.9
s1 s2 s3 2 2 常数 2 t1 t2 t3
S/t2的平均值＝32.8
进一步，伽利略发现，斜面的倾角不同，上述比例关系同样成立，只是这个常数的随着的增大而增大。说明原来的猜想是正确的，速度和时间确实是成正比的！
伽利略对于自由落体运动的研究
zxxkw 学科网
一、亚里士多德对落体快慢的观点
亚里士多德乃是历史上最多才、最渊博（最深刻）的科学天才之一，他是一个在历史上古希腊著名的思想家和哲学家无与伦比的人„„柏拉图的著在西方被称为“最博学的人” 作被广泛地阅读，亚里士多德则直到最近还未被认识，所流古代最伟大的思想家（马克思）行的乃是关于他的一些最错误的偏见。 ——黑格尔,1770年~1831年 •Aristotle,前384-前322
2
困难二：自由落体太快了，时间t很难测量
在当时，测量时间的工具只有水钟，计时效果非常小球运动的时间
但是斜面运动毕竟不是自由落体运动，它的运动规律是不能用来表示物体自由落体时的运动规律的。
合理的外推：自由落体运动其实是一种特殊的斜面运动，所以它的运动规律理论上应该是跟斜面运动拥有共性的。
4<v12<8
V12>8
矛盾？
•Galileo，1564年-1642年
三、猜想与假说
自由落体运动到底是一种什么样的运动呢？自然界当中的运动一定是以一种简单的形式呈现在我们面前的
zxxkw 学科网
首先可以肯定的是自由落体运动是一种加速运动，那么它一定是一种简单的加速运动。
有多简单？伽利略提出了两种观点： 1、速度随位移发生均匀变化 2、速度随时间发生均匀变化