伽利略
国宇航员大卫 斯科特在月球上将一把锤子和一根羽毛同时释放,观察到它们同时落到月球表面。 月球上的落体实验 •思考: 伽利略在研究落体运动时首先遇到了什么困难。 伽利略是怎么做的。 他作出了怎样的大胆科学猜想。 猜想与假说 伽利略 物体下落速度是均匀变化的。 速度与位移成正比 假设一 假设二 速度与时间成正比 xv tv •思考: 伽俐略在实验过程中遇到了怎样的困难。 他又是怎样克服的。
度 伽利略的猜想: v∝ x(最后否定了) v∝ t 三、伽利略猜想的实验验证 伽利略遇到的困难和解决方案: 困难之一:无法测量瞬时速度 解
BD ( ) ,速度为零,加速度也为零 ,加速度保持不变 ,速度和加速度同时增大 ,速度的变化率是个恒量 2.( 2020 潍坊高一检测) 如图所示为频闪照相法探 究自由落体运动得到的小球照片,已知频闪照 相的频率是 30赫兹,以下说法正确的是( ) A.小球在下端时的速度大于在上端时的速度 B.无法判断小球在下端时的速度与在上端时 的速度的大小 C.可以由照片求出小球在两次闪光间的平均速度
直线运动,与质量无关,斜面一定,小球的加速度是相同的,斜面的倾角不同,上述比例关系同样成立,只是这个 常数 随着 θ的增大而增大。 时间单 位 1 2 3 4 5 6 7 8 时间 的二次方 1 4 9 16 25 36 49 64 距离 单 位 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 )常数( k 23322221 tXtXtX实验验证 一
经过多次实验发现,虽然不断改变斜面的倾斜度,但得到的结果有共同点:小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比.伽利略在这个基础上进行合理外推,当倾角增大到 90度时,实验结论仍应成立,此即竖直落体运动.至此,伽利略就完成了对自由落体运动的研究. 虽然当时伽利略已经意识到空气的阻力将影响物体的下落,但是由于科学发展和仪器设备的限制,当时仍然没有办法用实验手段得到真空
运动物体减速的原因是摩擦力。 他 指出 :物体一旦具有某一速度,没有加速和减速的原因,这个速度将保持不变。 这里所指的减速的原因就是摩擦力。 他认为,力不是维持运动的原因,它只是使物体加速或减速的原 因。 法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点 ,他指出 :如果没有其它原因 ,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。 要点二: 牛顿第一定律
所以 0t ,gvt 02。 0t 表示物体运动开始时的时 刻, gvt 02 表示物体经过上升和下降过程后落回原地所需的时间。 如果物体下降过程的时间为 t2,那么 21 ttt ,所以 gvgvgvttt 00012 2 。 比较 t1和 t2可知 t1= t2,即物体上升到最大高度所用的时间跟物体从这个最大高度落回原地所用的时间相等。 (4) 落地速度
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 常数 233222211tststs合理外推 困难三、
球同时着地》,有谁能描述故事的主要内容。 运用上节课知识如何解释同时着地。 学生描述并解释。 (由 H= 21gt2 t= gH/2 ,H 相同, t 相同 ) 教师 :但是 ,当时还不知自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动 ,所以不能用此公式。 那伽利略是如何指出亚里士多德的错误 ,建立自己的观点呢。 (二 )逻辑推理,提出猜想 :(佯谬法) 先假设亚里士多德的观点是对的。
) 为了减缓物体下落速度,伽利略设计了著名的“ 冲淡重力 ”的斜面实验。 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