生 活 中 的 落 体 现 象
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树叶的飘落
雨水的滴下
跳 伞
问题:
是重的物体掉落得快?
还是轻的物体掉落得快?
(1)亚里士多德观点:物体下落快慢由物体重力决定。即:物体越重,下落越快。
(2)伽利略观点:物体下落的快慢与物体的质量无关。
谁的观点正确呢?
伽利略的推理:
A
B
A球比B球重的多,按照亚氏的理论:
B球落得就要比A球慢得多。
A
B
用铁条将 A球与B 球连接,连接体比原两球都要重,那么连接体的下落速度会比原A球更快。
A
B
但是,如用铁条将 A球与B 球连接,速度小的 B球就会牵制速度大的 A球,从而使连接体的下落速度会比原A球更慢。
同一假设条件,通过合理推论,得出两个相互矛盾的结论。—— 推谬法
实验改进1, 让同学们看的清楚
实验与探索
实验器材:(粤教版的改进:把硬币换成光盘)
两张光盘和两张薄的表面积与光盘相同的纸片
实验内容:
1)光盘和薄纸片从同一高度下落
2)薄纸片和纸团从同一高度下落
3)光盘和一贴有薄纸片的光盘从同一高度下落
1)光盘和纸片从同一高度下落
实验结果:光盘快,纸片慢
2)一张纸片和一张纸组成的纸团从同一高度下落
实验结果:纸团快,纸片慢
实验结果:一样快
3)光盘和一贴有薄纸片的光盘从同一高度下落
重的物体下落快
轻重相同的物体表面积小的下落快
轻重的物体下落一样快
实验分析:
结论:物体自由下落的快慢跟物体质量无关
物体下落的快慢与质量无关。
那么,实际生活中为什么苹果要比树叶下落得快?
即: 影响物体下落快慢的因素是什么?
假设:空气阻力
没有空气阻力会如何呢?
牛顿管实验
以往的实验设备需要快速倒立牛顿管,这样的实验不够严谨
加装磁铁盖子——实验改进2
让羽毛和铁皮初速度为零
【结论】在没有空气阻力的情况下,物体下落的快慢相同。
演示实验
1971年,阿波罗飞船登上无大气的月球后,宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时释放的实验,无数观众从荧屏上看到,它们并排下落,同时落到月球表面。
轻重不同的物体下落一样快
阿波罗登月实验
结论1:
忽略空气阻力,轻重不同的物体下落快慢
是 的。
结论2:
影响物体下落快慢的因素是 。
空气阻力
相同
⑴定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
⑵条件:
(1)静止即V0=0
(2)只受重力,若受到空气阻力,当f空 ? G的情况,
当作自由落体运动。
所以自由落体运动是一种理想运动。
自由落体运动
记录自由落体运动
分析实验结果:
重物做自由落体运动的过程中,
速度变了吗?
怎么变?
这种变化有规律吗?有什么规律?
变了!
越变越大了!
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
结果表示为:
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。
知识
观察
实验
思考
时间单位
1
2
3
4
5
6
7
8
距离单位
32
130
298
526
824
1192
1600
2104
合理外推
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, 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。
伽利略比前人伟大之处就在于他首先采用了实验猜想和假设的方法,伽利略之前的科学踯躅于泥途荒滩,千年徘徊,伽利略之后,大师辈出,经典如云,近代科学的大门从此被打开
超越伽利略
现在我们不必用斜面来“冲淡重力”,采用现代化的仪器设备可以对落体运动精确地“计时”、“定位”,直接研究落体运动的性质。
现代研究落体运动的方法 :
1、“自由落体频闪照片”求加速度
2 、用打点计时器研究纸带求出加速度
纸带
夹子
重物
用打点计时器来研究自由落体运动
超越伽利略,我们怎样研究自由落体?
互动实验 (记录自由落体的运动信息)
也可以用频闪照相来研究自由落体运动
x1
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实验改进3:
利用手机连拍功能记录物体做自由落体运动情况
下节课:自由落体运动的规律
谢 谢