人教版高一物理必修一:2
6伽利略对自由落体运动的研究(无答案)1/42
6《伽利略对自由落体运动的研究》编写:定稿:审核:使用时间:月日学生姓名:班级:学号:【学习目标】1、让学生了解抽象思维、数学推导和科学实验相结合的科学方法2、使学生体会“观察现象→实验探索→提出问题→讨论问题→解决问题”的科学探究方式【自主学习】一、亚里士多德的论断
二、伽利略的论断1
伽利略用巧妙的推理反驳了“重的物体比轻的物体下落得更快”的说法
实验(1)下落的铁球和纸片,铁球下落得快
(2)下落的铁球和纸团,下落快慢差不多
(3)钱毛管实验,有空气时,小钱币下落得快;没有空气时,钱币和羽毛下落得一样快
通过这些实验可证明,自由落体运动的快慢是由于空气阻力造成的
伽利略的探究之路(1)大胆的猜想下落物体的速度是随时间均匀增大的,即v∝t
即下落物体其运动性质是匀加速直线运动
(2)数学推理用实验观察和验证v∝t,需要测量不同时刻的瞬时速度,但瞬时速度v很难直接测量
由于位移是比较容易测量的物理量,因此,如果将匀变速直线运动的位移和时间的关系找到,就比较容易进行实验验证了
从静止开始的匀加速直线运动,其位移与时间的平方成正比,即s∝t2
(3)巧妙的“冲淡重力”斜面实验实验再现:①将一条刻有光滑凹槽的长木板的一端垫起
②在盛水的大桶下面装一根细管,让水均匀流出,用流出的水量表示时间
③将铜球从凹槽的某一特定位置由静止释放
④记录下流出一定水量时,铜球的位置
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6伽利略对自由落体运动的研究(无答案)2/4⑤测量水的重量换算成时间t1,测量出铜球的位移s1
⑥重复上述实验步骤,测出t2和s2,t3和s3
⋯⋯数据处理:求出位移s和时间t的比值
结论归纳:通过计算表明,在误差允许的范围内,有222211tsts=233ts=⋯=常数,即s∝t2
(4)合理外推伽利略将实验