伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
整體設(shè)計(jì)
本節(jié)內(nèi)容是讓學(xué)生了解并學(xué)習(xí)伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的科學(xué)思維方法和巧妙的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思.教材編寫(xiě)的脈絡(luò)清楚,邏輯推理嚴(yán)謹(jǐn),文字表述生動(dòng)、通俗易懂,因此,適合于學(xué)生自主學(xué)習(xí).
本節(jié)是新教材注重過(guò)程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀的一個(gè)標(biāo)志性?xún)?nèi)容.過(guò)去的過(guò)分注重對(duì)知識(shí)與技能的掌握,而忽略了對(duì)科學(xué)精神、科學(xué)研究方法的培養(yǎng).因此,能否通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)讓學(xué)生體會(huì)到人類(lèi)對(duì)自然世界的探究思想和方法,感受到一位偉大的科學(xué)家的高尚情操,就成為這節(jié)課最終的目標(biāo).為了更好地落實(shí)新課標(biāo)的精神,該策略采用了先讓學(xué)生收集相關(guān)資料,在課堂上經(jīng)過(guò)討論和發(fā)表見(jiàn)解,充實(shí)和完善伽利略的研究過(guò)程與方法.引導(dǎo)學(xué)生一步步體會(huì)伽利略嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、不畏強(qiáng)權(quán)的探索精神和正確地解決問(wèn)題的思路,樹(shù)立正確的科學(xué)觀念.
教學(xué)重點(diǎn)
讓學(xué)生了解抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的科學(xué)方法.
教學(xué)難點(diǎn)
使學(xué)生體會(huì)“觀察現(xiàn)象→實(shí)驗(yàn)探索→提出問(wèn)題→討論問(wèn)題→解決問(wèn)題”的科學(xué)探究方式.
課時(shí)安排
1課時(shí)
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1.明確伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法.
2.領(lǐng)會(huì)伽利略的科學(xué)思想.
過(guò)程與方法
了解伽利略的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程,認(rèn)識(shí)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí)的能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
從科學(xué)研究過(guò)程中體驗(yàn)探索自然規(guī) 律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,逐步幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論.
課前準(zhǔn)備
小石子若干、形狀相同的紙片若干、羽毛、小金屬片若干、牛頓管、抽氣機(jī)、多媒體教學(xué)設(shè)備、自制課件
教學(xué)過(guò)程?
導(dǎo)入新課
故事導(dǎo)入
古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為,重的物體比輕的物體下落得要快.這符合人們的常識(shí),如玻璃彈子就比羽毛下落得快.其實(shí)古代時(shí)我國(guó)也出現(xiàn)過(guò)這種故事:傳說(shuō)三國(guó)時(shí)期,周倉(cāng)欲與關(guān)羽比力氣,關(guān)羽說(shuō)你能把一根稻草丟過(guò)河嗎?周倉(cāng)多次試丟未成,反問(wèn)關(guān)羽.關(guān)羽隨手將一捆稻草輕易丟過(guò)了河,令周倉(cāng)折服.這個(gè)故事真能說(shuō)明關(guān)羽臂力過(guò)人嗎?為什么?
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
上一節(jié)課學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng),什么是自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)有哪些規(guī)律?
學(xué)生回憶并回答.
物體的下落快慢和重力沒(méi)有關(guān)系的結(jié)論在今天看來(lái)似乎并不難以接受.但這個(gè)結(jié)論卻是伽利略在經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的思考和實(shí)踐后才得出的.今天我們就要一起來(lái)回顧伽利略的研究過(guò)程.
推進(jìn)新課
一、綿延兩千年的錯(cuò)誤
人們?nèi)粘I畹慕?jīng)驗(yàn)告訴我們,重的物體下落總是比較快.比如:樹(shù)上的一顆蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從樹(shù)上同一高度掉下來(lái),一定是蘋(píng)果先落地.所以在16世紀(jì)以前,以亞里士多德為代表的學(xué)者認(rèn)為物體下落的快慢由物體的重力決定,物體越重下落越快.由于亞里士多德在各方面的突出成就,人們將他的觀點(diǎn)奉為經(jīng)典,當(dāng)時(shí)的教科書(shū)上這樣寫(xiě),眾多學(xué)者也認(rèn)同.雖然也有人表示懷疑,但由于教會(huì)利用他的結(jié)論,進(jìn)行神化處理,所以大家都不敢對(duì)這一觀點(diǎn)發(fā)出公開(kāi)的質(zhì)疑.直到文藝復(fù)興時(shí)期,才由伽利略通過(guò)推理的方法研究下落運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并發(fā)表.之后伽利略也由于他的著作而受到教會(huì)的迫害,被判處終身監(jiān)禁,著作也被列為禁書(shū).
點(diǎn)評(píng):通過(guò)講述以上內(nèi)容使學(xué)生明白科學(xué)發(fā)展的道路并不是一帆風(fēng)順的,但科學(xué)終究要向前發(fā)展.培養(yǎng)學(xué)生敢于追求真理的無(wú)畏精神.
問(wèn)題探究
伽利略是怎么推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的呢?
通過(guò)探究該問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生探求知識(shí) 的能力,體會(huì)伽利略有關(guān)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想和方法.
學(xué)生根據(jù)課本提供的內(nèi)容和事先查閱的資料分組討論,小組推選一位同學(xué)發(fā)表討論結(jié)果.
教師總結(jié):伽利略通過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論.
在提出問(wèn)題后教師幫助學(xué)生得出結(jié)論,可運(yùn)用多媒體進(jìn)行以下操作:
展示圖片和資料.
課件模擬斜塔實(shí)驗(yàn).
課件模擬不同傾角的斜面實(shí)驗(yàn).
錢(qián)羽管(牛頓管)演示實(shí)驗(yàn).
二、邏輯的力量
學(xué)生閱讀:
16世紀(jì)末,意大利比薩大學(xué)的 青年學(xué)者伽利略(Galileo Galilei,1564??1642)對(duì)亞里士多德的論斷表示了懷疑.后來(lái),他在1638年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書(shū)中對(duì)此作出了評(píng)論.
根據(jù)亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大.假定大石頭的下落速度為8,小石頭的下落速度為4,當(dāng)我們把兩塊石頭捆在一起時(shí),大石頭會(huì)被小石頭拖著而減慢,結(jié)果整個(gè)系統(tǒng)的下落速度應(yīng)該小于8;但兩塊石頭捆在一起,總的重力比大石頭還要重,因此整個(gè)系統(tǒng)下落的速度要比8還大.這樣,就從“重物比輕物落得快”的前提推斷出了互相矛盾的結(jié)論,這使亞里士多德的理論陷入了困境.為了擺脫這種困境,伽利略認(rèn)為只有一種可能性:重物 與輕物應(yīng)該下落得同樣快.(傳說(shuō)伽利略在比薩斜塔上做過(guò)落體實(shí)驗(yàn),但后來(lái)又被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目甲C否定了.盡管如此,來(lái)自世界各地的人們都要前往參觀,他們把這座古塔看作伽利略的紀(jì)念碑)
問(wèn)題:伽利略是怎樣論證亞里士多德觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的?
猜想:既然物體下落過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān),那么為什么在現(xiàn)實(shí)生活中,不同物體的落體運(yùn)動(dòng),下落快慢不同呢?我們能否猜想 是由于空氣阻力的作用造成的呢?如果沒(méi)有空氣阻力將會(huì)怎樣呢?
學(xué)生討論后回答.
【做一做】

圖2-6-1
請(qǐng)你用一支鉛筆和較厚的一本書(shū)如圖2-6-1所示,體驗(yàn)伽利略佯謬.
三、猜 想與假說(shuō)
伽利略運(yùn)用理想模型,猜想運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
在有了認(rèn)真觀察,仔細(xì)思考和較為嚴(yán)密的推理之后,對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)就要有一個(gè)科學(xué)的猜想,或者叫假說(shuō),這是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的模型,是對(duì)事物認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ),是建立概念描述規(guī)律的?前提.
展示課件,提出問(wèn)題:
1.伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問(wèn)題是什么?
2.用什么量來(lái)描述物體“運(yùn)動(dòng)性質(zhì)”?
3.伽利略作了怎樣的猜想?
學(xué)生閱讀課文,思考問(wèn)題,小組討論,選代表回答.
首先定義勻速運(yùn)動(dòng),表明時(shí)間與通過(guò)的空間的比例關(guān)系.然后再定義勻加速運(yùn)動(dòng),用于表述時(shí)間與速度的關(guān)系.但在沒(méi)有進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)研究之前,他對(duì)勻加速運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)十分模糊.一開(kāi)始他的設(shè)想有兩個(gè),一個(gè)是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的,即v與t成正比;另一種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的,即v與x成正比.
后來(lái)發(fā)現(xiàn),如果v與x成正比,將推導(dǎo)出荒謬的結(jié)論.所以伽利略的精力集中在v與t成正比的研究上.
在定義勻速運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上,伽利略提出第一定理,即平均速度定理:一個(gè)從靜止開(kāi)始的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)任一空間所用時(shí)間等于這個(gè)物體以一個(gè)均勻速率經(jīng)過(guò)同一空間所需的時(shí)間.這個(gè)均勻速率值等于最高速率和加速剛開(kāi)始前的速率的平均值.
以第一定理為基礎(chǔ),伽利略又推出定理二:一個(gè)從靜止開(kāi)始的勻速運(yùn)動(dòng)下落的物體所經(jīng)過(guò)的各段空間的比,等于經(jīng)過(guò)這些距離對(duì)應(yīng)所用的各個(gè)時(shí)間間隔的平方之比.伽利略又給出定理二的另一種表述:在相等的時(shí)間間隔里速度按自然數(shù)增加,而在這些相等的時(shí)間間隔里所經(jīng)過(guò)的距離的增量之比則等于從1開(kāi)始的奇數(shù)之比.至此,伽利略便完成了自由落體定律的數(shù)學(xué)表述.伽利略修正了早期對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的一些錯(cuò)誤提法,提出正確的表述:在勻加速運(yùn)動(dòng)中,落體的瞬時(shí)速度正比于下落的時(shí)間,經(jīng)過(guò)的距離正比于時(shí)間的平方.
這樣,并不需要測(cè)量瞬時(shí)速度,只要測(cè)定t與對(duì)應(yīng)的s就可以了.
四、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
猜想畢竟是猜想,是否正確,是否具有指導(dǎo)意義,還需要驗(yàn)證.
展示問(wèn)題:伽利略遇到了什么困難?如何解決的?
(學(xué)生仔細(xì)閱讀后討論, 得出)
1.困難之一:無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度.
解決方案:借助于數(shù)學(xué)推理得出從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,通過(guò)的位移與時(shí)間的平方成正比.
2.困難之二:沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具,無(wú)法測(cè)定像自由落體這樣較短的時(shí)間.
解決方案:設(shè)計(jì)了著名的“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn).
點(diǎn)評(píng):通過(guò)該問(wèn)題的創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)學(xué)生自主探究的能力,體會(huì)伽利略所采用的方法的巧妙,鼓勵(lì)學(xué)生要敢于猜想,大膽發(fā)現(xiàn),勇于創(chuàng)新.
多媒體 展示:傳說(shuō)中(并無(wú)歷史事實(shí)記錄),伽利略親自登上比薩斜塔,讓兩個(gè)輕重不同的球同時(shí)從手中開(kāi)始下落,結(jié)果兩球同時(shí)落地.因?yàn)樗⒉桓撸椅矬w在下落時(shí)速度又很快,所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)有其局限性,難以明確s是否真的與t的平方成正比.于是,伽利略又在設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)??斜面實(shí)驗(yàn).
由于伽利略時(shí)代的實(shí)驗(yàn)儀器不能精確測(cè)量快速下落所需的時(shí)間,所以他設(shè)想通過(guò)斜面落體來(lái)“沖淡重力”,并通過(guò)延伸斜面和控制斜面傾角來(lái)控制物體運(yùn)動(dòng)的速度和所經(jīng)歷的時(shí)間.
經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),雖然不斷改變斜面的傾斜度,但得到的結(jié)果有共同點(diǎn):小球經(jīng)過(guò)的距離的比值等于經(jīng)過(guò)這些距離對(duì)應(yīng)所用時(shí)間間隔的平方之比.伽利略在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行合理外推,當(dāng)傾角增大到90度時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)論仍應(yīng)成立,此即豎直落體運(yùn)動(dòng).至此,伽利略就完成了對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究.
雖然當(dāng)時(shí)伽利略已經(jīng)意識(shí)到空氣的阻力將影響物體的下落,但是由于科學(xué)發(fā)展和儀器設(shè)備的限制,當(dāng)時(shí)仍然沒(méi)有辦法用實(shí)驗(yàn)手段得到真空,所以并不能真正地完成一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn).伽利略的研究也只能停留在理論研究的部分,直到牛頓的時(shí)代, 發(fā)明了抽氣機(jī),才由牛頓設(shè)計(jì)了錢(qián)羽管(又稱(chēng)牛頓管),真正用實(shí)驗(yàn)證明在真空中,物體下落速度與物體重力無(wú)關(guān).于是,伽利略的理論終于從純理論研究進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性.
其實(shí)落體現(xiàn)象一直是引起物理學(xué)家們思考的現(xiàn)象,在伽利略之前,14世紀(jì)的艾伯特認(rèn)為下落物體的速度與下落的距離成正比.另一位14世紀(jì)的學(xué)者,N.奧雷姆根據(jù)對(duì)各種運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)研究,提出下落物體的速率與下落的時(shí)間成正比,下落的距離與下落時(shí)間的平方成正比.15世紀(jì),L.達(dá)芬奇提出在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)下落物體的距離比為1∶2∶3∶4∶…
問(wèn)題:伽利略是怎樣建立自己的理論的呢?
學(xué)生思考,回答:伽利略通過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié)推翻了亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論.
1.運(yùn)用推理方法,使亞里士多德的結(jié)論陷入矛盾中.
2.運(yùn)用理想模型,猜想落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
3.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式以及可以直接測(cè)定的物理量之間的函數(shù)關(guān)系.
4.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
五、伽利略的科學(xué)方法
伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的研究,不僅確立了許多用于描述運(yùn)動(dòng)的基本概念,而且創(chuàng)造了一套對(duì)近代科學(xué)的發(fā)展極為有益的方法.請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,歸納這種科學(xué)方法.
同學(xué)討論歸納:對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯得出推論→實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣→……
教師點(diǎn)評(píng):
1.伽利略的偉大之處就在于他首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想的科學(xué)方法.
2.合理的外推對(duì)得出正確結(jié)論有很大的幫助.
提出問(wèn)題:為什么最終我們特別重視伽利略的結(jié)論呢?
(回答:)因?yàn)橘だ詫?duì)問(wèn)題的研究比較全面,先是通過(guò)觀察現(xiàn)象,提出假設(shè),運(yùn)用邏輯和數(shù)學(xué)推理得出推論,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)(這是其他物理家在研究同一問(wèn)題上缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)),并對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣.
他最先研究了慣性運(yùn)動(dòng)和落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,為牛頓第一定律和第二定律的研究鋪平了道路.他倡導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算相結(jié)合,用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)理論的推導(dǎo).這種研究方法對(duì)以后的科學(xué)研究工作具有重大的指導(dǎo)意義.
而且伽利略不迷信權(quán)威,對(duì)待問(wèn)題勤于思考,敢于提出問(wèn)題、挑戰(zhàn)權(quán)威,不畏強(qiáng)權(quán)的精神也是我們應(yīng)為之喝彩并學(xué)習(xí)的.
1642年,伽利略在貧病交加中逝世,享年78歲.直到1983年,羅馬教廷正式承認(rèn),350年前宗教裁判所對(duì)伽利略的審判是錯(cuò)誤的.
點(diǎn)評(píng):通過(guò)解決此問(wèn)題體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和喜悅,培養(yǎng)敢于堅(jiān)持真理,勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,幫助學(xué)生樹(shù)立起辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)論.
課堂訓(xùn)練
1.小鵬搖動(dòng)蘋(píng)果樹(shù),從同一高度一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果先落地,下面說(shuō)法正確的是( )
A.蘋(píng)果和樹(shù)葉都是自由落體運(yùn)動(dòng)
B.蘋(píng)果和樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)
C.蘋(píng)果的運(yùn)動(dòng)可以看作自由落體運(yùn)動(dòng),樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)則不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)
D.假如地球上沒(méi)有空氣,則蘋(píng)果和樹(shù)葉會(huì)同時(shí)落地
2.伽利略用巧妙的推理推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),從而提出了:“自由落體是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng),速度應(yīng)該是均勻變化的”觀點(diǎn).這種方法在科學(xué)研究中叫( )[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
A.數(shù)學(xué)推演 B.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 C.猜想與假設(shè) D.邏輯推理
3.為了測(cè)量一高樓的高度,某人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在一根長(zhǎng)為l的繩兩端各拴一重球,一人站在樓頂上,手執(zhí)繩上端無(wú)初速釋放使其自由落下,另一人在樓下測(cè)量?jī)汕蚵涞氐臅r(shí)間差Δt,即可根據(jù)l、Δt、g得出樓的高度.(不計(jì)空氣阻力)
(1)從原理上講,這個(gè)方案是否正確?
(2)從實(shí)際測(cè)量來(lái)看,你估計(jì)最大困難是什么?
(3)若測(cè)得l=10 m,Δt=0.4 s,g取10 m/s2,估算樓的高度?
參考答案:1.解析:由于蘋(píng)果所受到的空氣阻力比蘋(píng)果自身所受重力小得多,可以忽略不計(jì),因此蘋(píng)果的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng);在沒(méi)有空氣阻力的情況下,蘋(píng)果、樹(shù)葉只受重力作用,因此都是 自由落體運(yùn)動(dòng).
答案:CD
2.解析:提出理論,然后由實(shí)驗(yàn)支持、驗(yàn)證的方法叫假設(shè).
答案:C
3.解答:(1)這個(gè)方案正確
設(shè)樓高為H
對(duì)下邊的球H-l= g?t2
對(duì)上邊的球H= g(t+Δt)2
消去時(shí)間t可求得樓的高度.
(2)計(jì)時(shí)誤差會(huì)太大.
(3)整理以上方程代入數(shù)據(jù)可求得樓高36.45 m.
課堂小結(jié)
本節(jié)課重點(diǎn)講述了伽 利略怎樣推翻亞里士多德的結(jié)論并建立自己的理論的.通過(guò)伽利略科學(xué)方法的學(xué)習(xí),培養(yǎng)正確解決問(wèn)題的思路,樹(shù)立正確的科學(xué)觀念.
布置作業(yè)
1.如何證明v∝x的猜想是錯(cuò)誤的?
2.寫(xiě)一篇短文,談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)、體會(huì)和受到啟發(fā)而想到的問(wèn)題.
板書(shū)設(shè)計(jì)
6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
一、對(duì)自由落體的兩種觀點(diǎn)
1.亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)
2.伽利略的觀點(diǎn)
二、伽利略的猜想和假說(shuō)
1.伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)首先應(yīng)解決的問(wèn)題:描述運(yùn)動(dòng)所需的概念
2.用來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的物理量:時(shí)間、位移、瞬時(shí)速度、平均速度、加速度
3.伽 利略的猜想:v∝t(最后否定掉了);v∝t
三、伽利略猜想的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
1.伽利略遇到的困難和解決方案:
困難之一:無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度
解決方案:改測(cè)位移與時(shí)間的關(guān)系(從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體s∝t2)
困難之二:沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具
解決方案:“沖淡重力”的斜面實(shí)驗(yàn)
2.合理的外推
四、伽利略的科學(xué)方法
對(duì)現(xiàn)象的一般觀察→提出假設(shè)→運(yùn)用邏輯得出推論→實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)→對(duì)假設(shè)進(jìn)行修正和推廣
活動(dòng)與探究
課題:用滴水法測(cè)重力加速度.
過(guò)程與方法:1.讓水滴落到墊起來(lái)的盤(pán)子上,可以清晰地聽(tīng)到水滴落到盤(pán)子內(nèi)的聲音.細(xì)心地調(diào)整水 龍頭的閥門(mén),使第一個(gè)水滴碰到盤(pán)子聽(tīng)到響聲的瞬間,注視到第二個(gè)水滴正好從水龍頭滴水處開(kāi)始下落.
2.聽(tīng)到某個(gè)響聲時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),并數(shù)“0”,以后每聽(tīng)到一次響聲,順次加1,直到數(shù)到“100”,停止計(jì)時(shí),表上時(shí)間的讀數(shù)是40 s.
3.用米尺量出水龍頭滴水處到盤(pán)子的距離為78.56 cm.試根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)及其得到的數(shù)據(jù),計(jì)算出重力加速度的值.
數(shù)據(jù)處理:每滴水由釋放到落 到盤(pán)子所需時(shí)間
t= s=0.4 s ①
t時(shí)間內(nèi)水滴下落高度為78.56 cm,設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則h= gt2 ②
把h=78.56 cm=0.785 6 m代入,解得g=9.82 m/s2.
設(shè)計(jì)點(diǎn)評(píng)

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