2.6 伽利略对自由落体运动的研究

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1、曲阜一中2012—2013学年度高一年级第一学期导学案·编号：04—11总编号：132.6《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.2.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

2、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.3.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：

3、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.⑤测量水的重量换算成时间t1，测量出铜球的位移s1.4曲阜一中2012—2013学年度高一年级第一学期导学案·编号：04—11总编号：13⑥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=＝…＝常数，即s∝t2.（4）合理外推伽利略将实验的结果作了合理的外推，把结论从有倾角的情况增大到90°的情况，这时小球将

4、自由下落，成为自由落体.伽利略认为这时小球仍然会保持匀速直线运动的性质.这种从斜面运动到落体运动的外推，是很巧妙的.（5）伽利略的研究思路及价值思路：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.价值：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法.这种方法对于后来的科学研究，具有重大的启蒙作用，至今仍不失为重要的科学方法之一.【互动探究】1.频闪照相就是在同一张底片上，每隔相同的时间Δt曝光一次，连续对一个物体照相，这样就会在同一张底片上呈现出同一物体在不同时刻的像.2.数据处理●问题与探究问题：从高空落下的雨

5、滴的运动能否看作自由落体运动？从不太高的水龙头滴下的水滴的运动能否看作自由落体运动？探究思路：学后反思1、已学会的：2、需努力的：基础达标（试一试，你能行！）4曲阜一中2012—2013学年度高一年级第一学期导学案·编号：04—11总编号：131．伽利略巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，从而提出了“自由落体是一种最简单的变速运动，速度应该是均匀变化的”观点．这种方法在科学研究中叫(　　)A．数学推演B．实验验证C．猜想与假说D．逻辑推理2．伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着(　　)A．速度与时间成正比B．速度与位移成正

6、比C．速度与时间的二次方成正比D．位移与时间的二次方成正比3．伽利略用实验验证v∝t的最大困难是(　　)A．不能很准确地测定下落的距离B．不能测出下落物体的瞬时速度C．当时没有测量时间的仪器D．当时没有记录落体运动的数码相机4．伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、________、________、________、对假说进行修正和推广．伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来．5．一个铁钉和一个棉花团同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为(　　)A．铁钉比棉花团重B．棉花团受到的空气阻力不能忽略C．

7、铁钉不受空气阻力D．铁钉的重力加速度比棉花团的大能力提升（相信自己，你能做的更好！）1．甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是（　　）。A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大C．甲与乙同时着地D．甲与乙加速度一样大2．伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验．在加速度实验中，伽利略将光滑的直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程与时间的关系，亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，伽利略却证明铜球的运动路程与时间的平