学案设计
第二章 匀变速直线运动的研究 6 伽利略对自由落体运动的研究
学习目标
1.明确伽利略对自由落体运动的研究方法. 2.领会伽利略的科学思想.
自主探究
1.两千多年前的 认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的. 2.伽利略给出科学探究过程的基本要素,包括对现象的一般观察、 、 、 、 、对假说进行修正和推广等,伽利略科学思想方法的核心是把 和 和谐地结合起来
合作探究
一、绵延两千年的错误
关于下落物体运动快慢的问题,亚里士多德的观点是 . 二、逻辑的力量
1.简述伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的?
.
2.既然物体下落过程中的运动情况与物体质量无关,那么在现实生活中,不同物体的落体运动,下落快慢不同的原因是 . 三、伽利略对落体运动的探索之路 1.伽利略的猜想: 2.伽利略提出的假设: . 3.实验验证
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(1)困难1: . 解决办法: . (2)困难2: . 解决办法: .
(3)还原伽利略的滴水实验:用注射用的瓶子和输液器模拟滴水计时,利用导轨制作一套斜面小球的实验器材,让小球由静止释放,记滴下1、2、3,…滴水时小球的位置.通过改变倾角,重复实验
水滴 1 2 3 4 5 6 7 8 距离
4.得出结论:结果表示为,===…=常数,伽利略发现,斜面的倾角不同,上述比例关系 ,只是这个常数随着θ的增大而 .
5.合理外推:如果斜面的倾角增大到90°,小球的运动就是 ,小球仍会保持 运动的性质.
6.伽利略用到的科学方法的基本环节: .
课堂检测
1.19世纪末,意大利比萨大学的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德统治人们近2000多年的理论陷入困境,伽利略的猜想是( ) A.重的物体下落得快 B.轻的物体下落得快 C.轻、重两物体下落得一样快 D.以上都不是
2.关于伽利略对落体运动的研究,以下说法不正确的是( )
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A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断 B.提出“自由落体”是一种最简单的变速直线运动——匀变速直线运动
C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关
D.总体的思想方法是对现象的观察→提出假设→逻辑推理→实验验证→对假说进行修正和推广
3.伽利略在研究落体运动时,设计了如图所示的斜面实验,他在这个实验中采用过的方法有( )
A.用水钟或节拍器计时
B.用打点计时器打出纸带进行数据分析
C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的的值的大小
D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动 4.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( ) A.对自然现象进行总结归纳的方法 B.用科学实验进行探究的方法
C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法 D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法 5.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
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D.当时没有记录落体运动的数码相机
6.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有( ) A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比 B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
7.在学习物理知识的同时,还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法,从一定意义上说,后一点甚至更重要.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程( ) A.猜想→问题→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 B.问题→猜想→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论 C.问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论 D.猜想→问题→实验验证→数学推理→合理外推→得出结论
8.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下: A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图甲是对应的位移—时间图线.然后将不同
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数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示.
时间/s 0.0 0.4 0.8 1.2 2.0
下落距离/m 0.000 0.036 0.469 0.957 x
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设. 回答下列提问:
(1)与上述过程中步骤A、C相对应的科学探究环节分别是 .
(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做 运动,表中x处的值为 . (3)图乙中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做 运动,最后“小纸杯”做 运动.
(4)比较图乙中的图线1和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变化关系的差异: .
9.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状
自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究-（导）学案
