物理必修16 伽利略对自由落体运动的研究背景图课件ppt

这是一份物理必修16 伽利略对自由落体运动的研究背景图课件ppt，共15页。PPT课件主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，主题2逻辑的力量，主题3猜想与假说，主题4实验验证，超越伽利略等内容，欢迎下载使用。

了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。通过学习了解伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。
了解探索过程，明确探索的步骤，同时了解实验及科学的思维方法在探究中的重要作用，从中提炼自己的学习方法，也是培养良好思维习惯的重要参考。
让学生感受“观念—思考—推理—猜想—验证”这一科学探索的艰辛。
主题1：绵延两千年的错误
亚里士多德通过对大量的物体自由下落的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落的快，即“重快轻慢”。由于他在学术界的崇高地位，且该结论符合生活经验，这种论断流传了近2000年。
16世纪，意大利的科学家伽利略用佯谬的方法巧妙地推翻了这种观点。（并在比萨斜塔用实验证明了这种观点 ）
（问题）：既然物体自由下落跟质量无关，那么它到底遵循什么样的规律呢？伽利略用推论否定了亚里士多德的观点后，就开始研究落体运动的性质。
伽利略的探索之路—— （知识=观察+实验+思考）
大胆的猜测：下落物体的速度是随时间均匀增加的，即则：瞬时速度V与时间t成正比。
困难一：瞬时速度无法准确测量
为了解决测量瞬时速度的困难，伽利略寻求间接验证的途径（思维的作用）。 则：下落的高度与时间t2成正比。
困难二：物体下落很快，很难测定不同位移的时间。（思维）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。
困难三：伽利略用斜面实验验证以后，怎样说明落体运动也符合这个规律？合理外推：随着θ的增大，s/t2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。
至此，他终于成功地验证了原先的猜想，不但否定了亚里士多德的错误论断，而且得到了物体下落的规律。分析：伽利略的成功，不仅在与找到了落体运动的规律，更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。现在我们已经有足够的设备准确的验证落体运动规律。
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3、其它方法（测速计等）
人们采用先进的实验手段测得。一切物体的自由落体的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用g表示。通常的计算，g值取9.8m/s2。
实际意义 ： 当物体所受空气阻力比物体本身重力小得多时，即f<例：某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直上抛一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？(不计空气阻力，取g＝10m/s2)解析：石块落地之前在空中的运动(包括上升阶段和下落阶段)是匀变速直线运动，分析时可以分阶段，也可以直接应用公式。　　
主题5：竖直上抛运动过程分析