2.1伽利略对落体运动的研究-课件-2021-2022学年高中物理沪科版（2020）必修第一册(共21张PPT)

(课件网) 高一物理 第二章 运动的描述 第一节 伽利略对落体运动的研究 图示是国产大飞机C919起飞过程中的一个瞬间 一般情况下如何研究飞机的运动？ 请挑选出你认为最简单的运动， 并且说明原因。 分类归纳 找出相同的特性 比较不同的特点 运动的分类 运动轨迹 直线 曲线 速度的是否恒定 匀速直线运动 变速直线运动 是否需要人的参与 人参与的运动 自然发生运动 亚里士多德的运动观念 非自然运动 自然运动 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 落体运动 越重的物体下落的越快 观察 归纳分类 提出结论 重的快！ 一样快！ 亚里士多德 (Aristotle，前384—322) 伽利略 (Galileo Galilei，1564—1642) 两个伟大科学家跨越世纪的对话 伽利略的推理 假设物体越重下落得越快 是正确的。 石头a要比石头b下落得快 ，即va>vb 把石头a、 b用绳拴在一起下落，a就会被b拖着减慢，整体比a的单独下落要慢。即vabva 矛盾 逻辑的力量 归谬法 据说这个实验是科学家伽利略在300多年前做的，他在斜塔顶层上同时释放了两个球，一个铁制重球，一个木制轻球。 意大利比萨斜塔 意大利的比萨斜塔是世界著名建筑。 目前的倾斜约10%，即5.5度 × 下落快慢的影响因素是什么 重力 阻力 控制变量法 实验设计 实验设计 假设 重力 空气阻力 实验 结论 重量相同的纸片和纸团 · · · · · · · · 阻力对落体运动有影响 质量不同，体积形状相同的纸团 · · · · · 无法确定 无法完全消除阻力 NASA巨型牛顿管-全球最大的真空实验室 月球实验（Hammer and feather drop) 1971年阿波罗15号 David Scott锤和羽毛的下落 在物理学中，把物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动（free-fall motion）。 在实际情况中，空气阻力的影响总是不可避免的。因此，生活中我们常见到石块比羽毛下落更快的现象。自由落体运动也是一个描述物体下落过程的物理模型。当空气阻力对物体下落的影响小到可以忽略不计时，物体从静止开始下落的运动就可近似为自由落体运动。水滴从树梢上滴落的过程能被近似为自由落体运动；而雨滴从云层上下落的过程就不能忽略空气阻力的影响 自由落体 理想过程模型 深入研究：定量研究 困难一 瞬时速度无法准确测量 为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用） 则：测下落的高度与时间 t2 成正比 深入研究：定量研究 困难二 物体下落很快，很难测定不同位移的时间 （思维）为了减缓物体下落速度，伽利略设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验。 深入研究：定量研究 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？ 合理外推：随着的增大，等时间位移差的数值在增大。当θ=90°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。 甲 乙 丙 丁 至此，伽利略不仅成功地纠正了亚里士多德关于落体运动的错误论断，还得到了对自由落体运动性质的科学认识，并为后来“瞬时速度”“加速度”等物理概念的建立奠定了基础。 观察现象→提出问题→猜想假设→实验研究和逻辑推理（包括数学推演）→得出结论→修正或推广假设，其核心是包括数学推演在内的逻辑推理与实验检验的有机结合。 科学研究的新纪元 课堂小结 １.基本概念 自由落体 ２.特点 (1)物体只受重力作用 (2)物体由静止开始下落 作业 作业11 ... ...