物理人教版（2019）必修第一册2.4.2 伽利略对自由落体运动的研究（共17张ppt）

(共17张PPT)
第
节
4
伽利略对自由落体运动的研究
高中物理 必修第一册
第二章
(1)自由落体运动实质上是初速度、加速度的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例.
(2)自由落体运动是一种理想化的运动模型。只有当空气阻力比重力小得多，可以忽略时，物体的下落才可以当做自由落体运动来处理.
(3)运动图像：自由落体运动的v－t图像(如图)是一条过原点的倾斜直线，斜率.
【知识归纳】
【方法总结】
1、匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动。
2、加速度g的大小与质量大小无关。
3、重力加速度的方向是竖直向下，既不能说是“垂直向下”，也不能说是“指向地心”，只有在赤道或两极时重力加速度才指向地心。
4、当问题指明(或有暗示)空气阻力不能忽略时，物体从静止开始下落的运动就不再是自由落体运动。
1. 一物体从高处自由下落，经时间落地，则当它下落时，离地的高度为（ ）
A. B. C. D.
C
2．(多选)做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是(　　 )
A．大小相等　　　　 B．大小不等
C．方向不同 D．方向相同
AD
3. 物体从距地面高h处自由下落，它在落地前1s内共下落35 m。g=10m/s2，下列说法正确的有( )
A. 物体下落的时间为3.5s
B. 物体落地时速度为40 m/s
C. 物体在下落后第1 s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:2:3
D. 前2s内，物体共下落了60 m
B
1.问题发现：
亚里士多德观点：重的物体比轻的物体下落得快。
归谬法：把重物和轻物捆在一起下落，会得出两种矛盾的结论。
伽利略观点：重物与轻物下落得同样快。
2.猜想与假说：
伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的。

3.数学推理：

伽利略所处的年代无法直接测定瞬时速度。


伽利略，首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念.
亚里士多德，首先给出了时间的概念.
伽利略对自由落体运动的研究
4.理想斜面实验──间接验证：
伽利略所处年代只能靠滴水计时，自由落体运动下落时间太短难以测量，他采用了间接的验证方法──铜球在斜面上运动，“冲淡”重力。
⑴让铜球沿阻力很小的斜面由静止滚下。

⑶结论：铜球沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，且只要斜面倾角不变，铜球的加速度都是相同的，跟铜球的质量和释放高度无关。
⑷增大斜面倾角，重复上述实验，铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大。
5.合理外推：
6.伽利略的结论：

自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，且所有物体下落时的加速度都是一样的。
逻辑推理和实验的和谐结合
多选
AC
BCD
多选
CD
1、下列哪位科学家开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法（ ）
A. 伽利略 B. 笛卡尔 C. 牛顿 D. 焦耳
A
2、伽利略对自由落体运动进行了研究，图示大致反映了这一研究过程，下列说法不正确的是（　　）
A. 甲是真实的实验现象，丁是经合理外推的结论
B. 利用斜面做实验，可“放大”重力的作用，使现象更明显
C. 该实验方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来
D. 甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显
B
3、伽利略学科思想方法的核心是（ ）
A. 逻辑推理和实验验证相结合
B. 猜想和假设相结合
C. 理想模型
D. 实验验证
A
4、伽利略把小球在斜面上做匀加速直线运动的规律合理外推，得出自由落体运动的性质，他采用的研究方法是( )
A.控制变量 B.等效替代
C.理想模型 D.逻辑推理
D
5、 伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”。以下说法符合科学史实的是( )
A. 斜面实验时便于测量小球运动的速度和路程
B. 斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律
C. 伽利略开创了运用数学推理和实验研究相结合的科学方法
D. 小球多次从不同起点滚下的位移与所用时间的比值保持不变
C
6、在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要，伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义.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. 猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
B. 问题一猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论
C. 问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
D. 猜想一问题一实验验证一数学推理---合理外推一得出结论
C