2018-2019學(xué)年高中物理 專題2.6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究學(xué)案 新人教版必修1.doc

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2.6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解伽利略研究落體運(yùn)動(dòng)的思路和方法. 2.知道伽利略在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的主要貢獻(xiàn). 3.認(rèn)識(shí)伽利略利用斜面研究自由落體運(yùn)動(dòng)所蘊(yùn)含的思想方法. 4.初步領(lǐng)會(huì)“提出假設(shè)、數(shù)學(xué)推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和合理外推”的科學(xué)研究方法. 【自主學(xué)習(xí)】 1．綿延兩千年的錯(cuò)誤 亞里士多德根據(jù)平常觀察到的落體現(xiàn)象得出了結(jié)論：____________的物體比____________的物體下落得快，這一結(jié)論在其后兩千年的時(shí)間里，被人們奉為經(jīng)典。 2．邏輯的力量 （1）伽利略利用邏輯推理的方法對(duì)亞里士多德的論斷進(jìn)行了推斷，得出了____________的結(jié)論，使亞里士多德的理論陷入了困境。 （2）伽利略對(duì)落體現(xiàn)象提出了一種新的觀點(diǎn)：重物與輕物下落得____________。 3．伽利略的假說與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 （1）伽利略猜想落體運(yùn)動(dòng)是一種____________運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)該是____________變化的。 （2）伽利略讓小球從斜面的不同位置由靜止?jié)L下，得出小球滾下的_________與__________成正比，即速度均勻變化.當(dāng)傾角等于90，即物體豎直下落時(shí)，____________與____________仍成正比，即速度是均勻變化的，得到了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 4．伽利略的科學(xué)方法 伽利略科學(xué)思想方法的核心是把____________和____________（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。 探究一、如何認(rèn)識(shí)亞里士多德的觀點(diǎn)？ 探究二、如何認(rèn)識(shí)伽利略的科學(xué)方法？ 探究三 分析伽利略的研究方法 1．下列哪一位科學(xué)家首先創(chuàng)造了一套把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合起來的科學(xué)方法，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法 A． B． C． D． 【答案】 C 【解析】 首先創(chuàng)造了把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)演算）和諧地結(jié)合起來的科學(xué)方法的科學(xué)家是意大利的科學(xué)家伽利略，不是亞里士多德、牛頓和阿基米德．故C正確．故選C. 2．關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，下列敘述錯(cuò)誤的是 A． 伽利略認(rèn)為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快 B． 伽利略用實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) C． 伽利略采用了斜面實(shí)驗(yàn)，“沖淡”了重力的作用，便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測(cè)量 D． 伽利略把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學(xué)思維方式和科學(xué)研究方法 【答案】 B 考點(diǎn)：伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 【名師點(diǎn)睛】伽利略的“理想斜面實(shí)驗(yàn)”是建立在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)之上的，它來源于實(shí)踐，而又高于實(shí)踐，它是實(shí)踐和思維的結(jié)晶。 3．自由落體運(yùn)動(dòng)在任何兩個(gè)相鄰的1s內(nèi)，位移的增量為 （ 　?。? A． 1m B． 5m C． 10m D． 不能確定 【答案】 C 【解析】 【詳解】 根據(jù)△x=gt2=101=10m，知任何兩個(gè)相鄰1s內(nèi)的位移增量為10m，故選C。 【點(diǎn)睛】 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論，并能靈活運(yùn)用． 4．（多選）在研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，伽利略做出了巨大的貢獻(xiàn)．他不僅首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度的概念，并且在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，采用了將落體轉(zhuǎn)化為“斜面”的實(shí)驗(yàn)方法，開創(chuàng)了近代物理實(shí)驗(yàn)的先河．關(guān)于“斜面“實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（　?。? A． 伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了小球的運(yùn)動(dòng)速度與位移成正比 B． 伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比 C． 斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用，便于測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 D． 伽利略開創(chuàng)了將抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法 【答案】 BCD 5．（多選）伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，對(duì)這一過程的分析，下列敘述正確的是（ ） A． 伽利略運(yùn)用邏輯推理，認(rèn)為重物與輕物下落得同樣快 B． 伽利略通過甲圖的實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的平方成正比的結(jié)論 C． 丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 D． 丁圖實(shí)驗(yàn)可“沖淡”重力的作用，更容易測(cè)時(shí)間 【答案】 AC 6．如圖所示，直桿長(zhǎng)，圓筒高為．直桿位于圓筒正上方處．直桿從靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，并能豎直穿越圓筒．試求（?。? （1）由釋放到直桿下端剛好開始進(jìn)入圓筒時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間； （2）直桿穿越圓筒所用的時(shí)間． 【答案】 （1）；（2） 【解析】 【分析】 直桿從開始下落到其下端剛好進(jìn)入圓筒，即下落位移為H，根據(jù)位移時(shí)間公式可求解；直桿從開始下落到其下端剛好穿出圓筒，根據(jù)位移時(shí)間公式可求解。 【詳解】 （1）設(shè)直桿下端到達(dá)圓筒上方的時(shí)間為，有 解得： （2）直桿上端離開圓筒下方時(shí)間為，有： 解得 由上式聯(lián)解得： 【點(diǎn)睛】 本題主要考查了自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式的直接應(yīng)用，主要是搞清在不同的時(shí)間內(nèi)直桿的位置，也可以借助于草圖分析.