2.6 伽利略对自由落体运动的研究 竖直上抛运动
【预习检测】
1、历史的错误:关于下落物体快慢
阅读教材第一段,提出问题:为什么会有错误的认识呢?
2、伽利略的逻辑推理
阅读教材第三、四段,提出问题:伽利略是怎样论证亚里士多德观点是错误的?
3、猜想与假说
阅读教材“猜想与假说”部分,提出问题:伽利略在研究落体运动过程中遇到了哪些困难?面对这些困难,伽利略是怎样做的?他作出了大胆的科学猜想,猜想的内容是什么? 科学的猜想,或者叫假说,这是对事物认识的模型,是对事物认识的基础,是建立概念描述规律的前提。
4、实验验证
伽利略在实验过程中遇到了怎样的困难,他又是怎样克服的?为什么说,伽利略把他的结论外推到90°需要很大勇气?
实验验证是检验理论正确与否的唯一标准。任何结论和猜想都必须经过实验验证,否则不成理论。猜想或假说只有通过验证才会成为理论。所谓实验验证就是任何人,在理论条件下去操作都能到得实验结果,它具有任意性,但不是无条件的,实验是在一定条件下的验证,而与实际有区别。
5、科学的方法
物理学的研究很注重方法,物理学习也要注意方法,所谓科学方法包括以下几点: 对现象一般观察一提出猜想-运用逻辑推理一实验对推理验证一对猜想进行修证(补充)-推广应用。
【重点难点】
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。
“观念-思考-推理-猜想-验证” 是本节的重点思路,也是培养良好思维习惯的重要参考。
【学习目标】
1.了解伽利略对自由落体运动的研究思路和方法; 2.能够合理设计实验,并将实验数据用图线法处理。 3.学会解决竖直上抛运动问题 【问题引导下再学习】 一、伽利略的科学方法。 ①问题的提出。
②提出假设,逻辑推理。
③利用数学和逻辑进行推理,然后实验验证。 ④对假说进行修正和推广。
二、根据前面学过的知识完成竖直上抛运动相关问题:
1、定义: 2、运动性质:初速度为v0,加速度为 -g的 运动。 3、处理方法:
⑴ 将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。
上升阶段为初速度为v0,加速度为 -g的 运动,下降阶段为 。要注意两个阶段运动的对称性。
⑵ 将竖直上抛运动全过程视为 的运动
2v04、两个推论: ①上升的最大高度hm?
2g②上升最大高度所需的时间tm?v0 g5、特殊规律:由于下落过程是上升过程的逆过程,所以物体在通过同一段高度位置时,上升速度与下落速度大小 ,物体在通过同一段高度过程中,上升时间与下落时间 。 【当堂检测】
1、竖直上抛一物体,初速度为30m/s,求:上升的最大高度;上升段时间,物体在2s末、4s末、6s末的高度及速度。(g=10m/s2)
2、某人站在高层楼房的阳台外用20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,则石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2)
3、A球由塔顶自由落下,当落下am时,B球自距塔顶bm处开始自由落下,两球恰好同时落地,
求塔高。
4.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图2-5、6-2所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
图2-5、6-2
A.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论 B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得到的结论 C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显 D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显 【补充练习】
1、关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )
A 上升过程是减速过程,加速度越来越小;下降过程是加速运动,加速度越来越大 B 上升时加速度小于下降时加速度 C 在最高点速度为零,加速度也为零
D 无论在上升过程、下落过程、最高点,物体的加速度都为g
2、将物体竖直向上抛出后,在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是( )
3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中,下列说法正确的是( ) A、上升过程中,加速度方向向上,速度方向向上 B、下落过程中,加速度方向向下,速度方向向下 C、在最高点,加速度大小为零,速度大小为零 D、到最高点后,加速度方向不变,速度方向改变
4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离( )