【新人教版必修2】物理:2.5《伽利略对自由落体运动的研究》课件1

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高中物理第二章伽利略对自由落体运动的研究课件新人教版必修

高中物理第二章伽利略对自由落体运动的研究课件新人教版必修
伽利略对自由落体运动的研究
传说三国时期,周仓多次 欲与关羽比力气,关羽说你能 把一根稻草丢过河吗?周仓多 次试丢未成,反问关羽。关羽 随手将一捆稻草轻易丢过了河, 令周仓折服。这个故事真能说 明关羽臂力过人吗?为什么?
物纪的古希 腊哲学家
当斜面倾角增大到90°,即斜面与地面垂 直时,小球将自由下落,成为自由落体。 此 大时 。tx2 自由=恒落量体的是关一系种仍特成殊立的,匀此变时速比直值线为运最 动。
德国著名物理学家玻恩说:“我荣获1954年的 诺贝尔奖金,与其说是因为我所发表的著作里 包括了一个自然现象的发现,倒不如说是因为 那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基 础的发现。”
(3)伽利略作了怎样的猜想?
实验验证
伽利略遇到了什么困难? 如何解决的?
设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验
实验验证
伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落,伽利略手
稿中记录的一组实验数据
时间单位 1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104
结果表示为:
伽里略已死去三百多年,他所发现的自由落体 规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小, 但他研究问题所创造的一套科学方法,却不断 为后人所继承、发扬,创造了比自由落体规律 高出千百倍的财富。
x1 t12
x2 t22
x3 t32
C
常数
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θ的增大而增大。
合理外推
怎么样由斜面实验结果说明落体运动 也符合这个规律呢?
当斜面倾角增大到90°,小球就开始 做自由落体运动

自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 课件

自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 课件

(1)由h=12gt2,得落地时间为:
t=
2gh=
2×500 10
s=10 s.
(2)第1 s内的位移为:
h1=12gt21=12×10×12 m=5 m
因为从开始运动起前9 s内的位移为:
h9=12gt29=12×10×92 m=405 m
所以最后1 s内的位移为:
h10=h-h9=500 m-405 m=95 m.
(3)落下一半时间即t′=5 s,其位移为:
h5=21gt′2=21×10×25 m=125 m.
答案 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m 点评 匀变速直线运动规律公式较多,解题时要注意灵 活应用,如对某段时间内的位移,可用总时间内的位移与前 段时间内位移的差表示.
二、分阶段处理落体运动问题 例2 从160 m高空静止的气球上自由落下一物体,此物体 下落2 s后张开降落伞匀速下落,问物体共经历多长时间落到 地面?(取g=10 m/s2) 解析 先求出自由落体运动阶段的末速度及下落的高度, 再根据匀速运动阶段的速度及下落高度求出运动时间,最后 将两段时间加起来即为总的运动时间.
基础梳理
知识精析
一、探究自由落体运 动及其加速度 1.理想模型:自由落体运动是一种理想化模型,只有当 自由下落物体所受空气阻力可以忽略时才可看做自由落体. 2.产生条件:v0=0,a=g. 3.相关图象 (1)v-t图象:因为v=gt,所以是一条过原点的倾斜直线; 斜率表示加速度,面积表示位移,如图10-1所示.
答案 9 s
三、竖直上抛运动过程分析 例3 某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直上 抛一个石块,石块运动到离抛出点15 m处时,所经历的时间 为多少?(不计空气阻力,取g=10 m/s2) 解析 石块落地之前在空中的运动(包括上升阶段和下落 阶段)是匀变速直线运动,分析时可以分阶段,也可以直接应 用公式.

新人教版必修1高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动课件(21张PPT)

新人教版必修1高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动课件(21张PPT)

9.803

莫斯科 55°45′
9.816

北极
90°
9.832

通常的计算中一般都取g=9.8m/s2,在粗略的计 算中还可以取g=10m/s2。
探究二:自由落体运动的性质
总结: 自由落体运动的性质:
v0 0
a g
对重力加速度g的理解:
1.同一地点,任何物体的自由落体加速度相同,跟 物体的质量无关。 2.重力加速度的方向始终竖直向下,大小跟高度和 纬度有关。 3.地面附近通常取g=9.8m/s2,计算时可取10m/s2。
探究一:什么是自由落体运动?
演示实验一:石头与纸片分别从同一高度由静 止开始同时下落
演示实验二:取两张相同纸,一张揉成一团,两 者同时下落
演示实验三:取半张纸与一张纸,半张的揉成一 团,两者同时下落
思考实验:1现、象是:什么原因造成的呢? 2、如果没有空气阻力,又会是什么样子呢?
演示实验四: 牛顿管内物体的下落
科学猜想: 自由落体运动是匀速、匀来自速还 是变加速直线运动?方案设计:
信息采集:
打点计时器 纸带
小组交流:
分析论证:
夹子
重物
实验结论:
探究二:自由落体运动的性质
信息采集:
·
Δx=aT2
小组交流: 分析论证: 实验结论:
实验结论:
v-t图象法
·6
x-t图象法
·5
··
4 3
··· 12
a=9.8m/s2
自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线
运动
不同地点的自由落体加速度g的值:

地点
纬度
重力加速度

高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动2.6伽利略对自由落体运动的研究课件2新人教版必修1

高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动2.6伽利略对自由落体运动的研究课件2新人教版必修1
竖直向下
3.(1)在地球上同一地点,一切物体自由下落的加速度
_______。
(都2)相在同地球上不同地点,g的大小一般_______,g值随纬
度的增大而逐渐_____。 (3)一般g=____ m/s2 或g=10 m/s2
不相等
增大
9.8
三、伽利略对自由落体运动的研究
1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的 _____决定的。 2重.伽量利略的研究: (1)归谬:伽利略从___________的论断出发,通过逻 辑推理,否定了___________的论断。
C.物体在地球赤道处的重力加速度比在两极时的小一 些 D.在地面上不同地方,重力加速度的大小是不同的,它 们相差很大
【解析】选D。自由落体加速度也叫重力加速度,是矢 量,既有大小又有方向,故A项正确;在地球上同一地点, 不同物体在自由落体运动中的加速度都是相同的,为g, 故B项正确;重力加速度随着纬度的增加而增大;物体在 地球赤道处的重力加速度的大小比在两极处小一些,故 C项正确;在地面上不同地方,重力加速度的大小是不同 的,但是它们相差并不大,故D项错误。
二 自由落体运动规律的应用 【典例】(2018·泰安高一检测)某同学站在一平房边 观察从屋檐滴下的水滴,发现屋檐向下滴水是等时的, 且第4滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面;第2滴和第3 滴水恰好位于窗户的下沿和上沿,他测得窗户上、下沿 的高度差为1.2 m,(重力加速度g取10 m/s2)。由此求:
【解析】选B、D。大小相等的实心铁球和空心铁球受 到的空气阻力相等但由于它们的重力不同,故阻力对运 动的影响不同,A错误。在忽略空气阻力的情况下,两球 均做自由落体运动,下落的快慢程度相同,加速度相等。 因下落高度相等,故下落时间相等,落地速度相等,所以 B、D正确,C错误。

伽利略对自由落体运动的研究.ppt

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很好玩的悖论
祖父悖论 如果你回到过去,把自己的祖父干掉,那么 你就不会出生,也就不会有“回到过去干掉 你祖父的那个你”存在,也就是你的祖父不 会被干掉,那么你就会出生,你就能回到过 去干掉那个悲剧的祖父……
2.6 伽利略对自由落体运动的 研究
自由落体运动
知识回顾:
物体只在重力作用下从静止开始下落的
运动。
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运
动。
自由落体运动的加速度都是g=9.8m/s2,
方向总是竖直向下。
物理学的起源
有一个基本问题 ,几千年来都因 为它太复杂而含 糊不清,这就是 运动问题
时间单位 距离单位
1 32
2 130
3 298
4 526
5 824
6 1192
7 1600
8 2104
结果表示为:
s1 s2 s3 2 2 常数 2 t1 t2 t3
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θ的增大而增大。
合理外推(理想实验)
如果斜面倾角增大到900,小球仍然能保 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!
二、逻辑的力量(发现问题)
伽利略用佯谬的方法 巧妙地推翻了这种观 点
V1=8 V1=8
V2=4
4<v12<8
V12>8
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
猜想与假说:
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。
跨越时空的对话

高中物理 2.5-2.6自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课件 新人教版必修1

高中物理 2.5-2.6自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课件 新人教版必修1

7 01课前自主学 02课堂合作探 03课后课时精练
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判一判 (1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。( (2)物体在真空中一定做自由落体运动。( ) ) )
(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。(
提示:(1)在空气中自由下落的物体受空气阻力作用,所做运动不是自由落体运动,(1)错。(2)如果物 体在真空中运动的初速度不为零或运动中除受重力外还受其他力作用,物体在真空中的运动就不是自由落 体运动,(2)错。(3)自由释放的物体,它的初速度为零,只受重力作用,故它做的运动一定是自由落体运 动,(3)对。
12 01课前自主学 02课堂合作探 03课后课时精练
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四、伽利略对自由落体运动的研究 1.亚里士多德的观点 物体下落的快慢是由 它们的重量 决定的,重的物体比轻的物体下落得 快 。 2.伽利略的研究 (1)归谬 伽利略从亚里士多德的论断出发,通过逻辑推理,否定了亚里士多德的论断。 (2)伽利略猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是 均匀变化 的。 (3)数学推理
9 01课前自主学 02课堂合作探 03课后课时精练
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点一点 (1)高中阶段,通常计算时,若题中无说明,g应取9.8 m/s2。 (2)重力加速度的方向是竖直向下的,但并不一定指向地心。 想一想 自由落体加速度的方向总是竖直向下,是否可以理解为自由落体加速度方向总是垂直地面向下?
提示:不可以。竖直向下不等同于垂直地面向下。当地面水平时,两者等同;当地面不水平时,两者 不等同。
10 01课前自主学 02课堂合作探 03课后课时精练
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三、自由落体运动规律 1.自由落体运动实质上是初速度v0= 0 ,加速度a= g 的 匀加速直线 运动。

新人教版必修1高中物理2.6伽利略对自由落体运动的研究课件(15张PPT)

问题、不能提出问题,科学探究便无从谈起。因此,发现问题和提
出问题是进行科学探究的前提。发现问题和提出问题的过程是极
具创造性的过程,要想从平常的、已经习惯的事件中发现不平常的
因素,这是很不容易的事,它比在现成的问题下寻求解决问题的方
法更需要创造性思维。
2.要合理地进行猜想和假设。
猜想不是胡猜乱想,猜想是应用现有的经验和知识,对问题中的



二、伽利略对自由落体运动的研究过程
大胆的猜想→落体运动应该是一种最简单的变速运动,即下落物
体的速度是随着时间均匀增加的,即v∝t
困难之一:瞬时速度不易测量→解决方法:把注意力放在易测量
的距离与时间的关系上,通过数学推理得出,从静止开始做匀加速
直线运动的物体,通过的位移一定与时间的二次方成正比,即x∝t2
(2)大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等。在忽
略空气阻力的情况下,两球均做自由落体运动,它们的加速度相等。
因下落高度相等,故下落的时间相等,落地的速度相等。正确选项
为B。
答案:(1)D (2)B
题后反思在空气阻力很小且可以忽略的情况下,实心铁球和空心
铁球均做自由落体运动,下落的快慢程度相同。要抛弃亚里士多德
要根据确定的探究课题,设计科学的探究计划和方案。探究计划
应包括探究的课题、实验器材和资料的准备、探究的程序和过程
(包括观察、实验、信息和数据的收集和处理)、通过怎样的分析
整理得出探究的结论,以及怎样对探究过程进行评估和反思等。在
制定探究计划时,应搞清物理学已有的研究成果。
类型一
类型二
类型一
对落体运动的认识
时的比例常数最大,从而得到了落体运动的规律

《伽利略对自由落体运动的研究》PPT课件


伽利略对自由落体运动的定量研究
2、实验研究 1)突破自由落体难观测的困难
近60米 约 3.4 秒
实验结论:① 匀加速运动; ② 运动的快慢与质量无关。
2)合理外推(理想实验) ——逻辑力量的再一次展示
11
12
提问与解答环节
Questions And Answers
13
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折














1
物理学的开山鼻祖
近代物理学之父
亚里士多德 (前384~前322)
伽利略 ( 1564 ~1642 ) 2
“最美丽”的十大物理实验
前 3 世纪:埃拉托色尼测量地球圆周…….(排名第七) 16世纪末:伽利略的自由落体实验……….(排名第二) 16世纪末:伽利略的加速度实验………….(排名第八) 17世纪中:牛顿的棱镜分解太阳光……….(排名第四) 18世纪末:卡文迪许的扭矩实验………….(排名第六) 1 8 3 0年:托马斯·杨的光干涉实验……….(排名第五) 1 8 5 1年:让·傅科的钟摆实验…………….(排名第十) 1 9 0 9年:罗伯特·密立根的油滴实验…….(排名第三) 1 9 1 1年:卢瑟福发现核子………………..(排名第九) 1 9 6 1年:克劳斯·约恩松的电子干涉实验(排名第一)
伽利略对自由落体运动的定量研究
1、理论研究:将数学“引入”自 然 伽利略对运动的基本概念,包 括速度、加速度等,都作了详尽的 研究,并给出了严格的数学表达式.
在此基础上,伽利略通过数学 分析,又得到了各种运动的“位移 -时间”关系,为定量研究自由落 体, 找到了理论上的根据。

伽利略对自由落体运动的研究课件


2、伽利略经过怎样的逻辑推理,提出 怎样的观点?
逻辑推理:
设大石头速度为8, 小石头速度为4, 当连在一起运动时
一方面小拖 大,使整体 速度<8;
另一方面,两个石头整体比大石头更
重,整体速度应>8,
矛盾
结论: 重物与轻物应该下落得同样快。
还说明: 逻辑的力量多么强大!
伽利略是伟大的意大利物理学家和天文 学家,科学革命的先驱。历史上他首先 在科学实验的基础上融会贯通了数学、 物理学和天文学三门知识,扩大、加深 并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。 为了证实和传播N.哥白尼的日心说,伽 利略献出了毕生精力。由此,他晚年受 到教会迫害,并被终身监禁。他以系统 的实验和观察推翻了以亚里士多德为代 表的、纯属思辨的传统的自然观,开创 了以实验事实为根据并具有严密逻辑体 系的近代科学。因此,他被称为“近代 科学之父”。他的工作,为I.牛顿的理论体系的建立奠定了 基础。 1979年11月10日,罗马教皇不得不在公开集会上宣 布: 1633年对伽利略的宣判是不公正的。
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→…… 其核心是:把实验和逻辑推理和谐地结合起 来。
学习内容
科学思想方法程序图
课本评价:伽利略之前的科学踯躅于泥涂荒滩,因而千年徘徊。从伽利略开始,大师辈出,经典如云, 近代科学的大门打开了。
伽利略对自由落体运动的研究
1、关于落体运动,绵延两千年的错误是什么?
物体下落的快慢是由它们的重量 决定的。
亚里士多德 Aristoteles,公元前384年—前322年,古希腊 思想家。马克思称其为“古代最伟大的思想家”。出身于古 希腊北方的斯达奇拉(Stagira),父亲是马其顿王阿穆塔 的宫廷医师,在亚里士多德幼年时去世。亚里士多德一生勤 奋治学,从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、 生物学、教育学、心理学、 政治学、经济学、美学等,写下了大量 的著作,他的著作是古代的百科全书, 据说有四百到一千部,主要有《工具论 》、《形而上学》、《物理学》、《政 治学》、《诗学》等。他的思想对人类 产生了深远的影响。他创立了形式逻辑 学,丰富和发展了哲学的各个分支学科 ,对科学等作出了巨大的贡献。

人教版物理必修伽利略对自由落体运动的研究-ppt精品课件

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)
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)
一、伽利略对自由落体运动的研究
3、伽利略的猜想和假设
(1)伽利略研究落体运动首先应该解决的问题 建立描述运动所需要的概念: 时间、位移、瞬时速度、平均速度、加速度 (2)伽利略的猜想: v∝x(最后否定了) v∝t
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)
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)
一、伽利略对自由落体运动的研究
4、伽利略猜想的实验验证
(1)伽利略遇到的困难和解决方案: 困难之一:无法测量瞬时速度 解决方案:改测位移与时间的关系(从静止开始做 匀加速直线运动的物体s∝t2) 困难之二:没有准确的计时工具 解决方案:“冲淡重力”的斜面实验
(3)理想斜面实验 ①如果速度随时间的变化是均匀的,初速度为零的匀变 速直线运动的位移 x 与运动所用的时间 t 的平方成 正比 , 即 x∝t2. ②让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从 不同起点滚动的位移 x 和所用的时间 t. ③斜面倾角一定时,判断 x∝t2 是否成立. ④改变小球的质量,判断 x∝t2 是否成立. ⑤将斜面倾角外推到θ=90°时的情况——小球自由下 落,认为小球仍会做 匀加速 运动,从而得到了落体运动的 规律.
对现象的 一般观察
提出 假设
运用逻辑 (包括数学) 得到推论
实验 验证 推论
对假 设进 行修 正和 推广
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)
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