2018-2019學年高中物理 專題2.6 伽利略對自由落體運動的研究學案 新人教版必修1.doc

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2.6 伽利略對自由落體運動的研究 【學習目標】 1.了解伽利略研究落體運動的思路和方法. 2.知道伽利略在運動學上的主要貢獻. 3.認識伽利略利用斜面研究自由落體運動所蘊含的思想方法. 4.初步領會“提出假設、數(shù)學推理、實驗驗證和合理外推”的科學研究方法. 【自主學習】 1．綿延兩千年的錯誤 亞里士多德根據(jù)平常觀察到的落體現(xiàn)象得出了結論：____________的物體比____________的物體下落得快，這一結論在其后兩千年的時間里，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亞里士多德的論斷進行了推斷，得出了____________的結論，使亞里士多德的理論陷入了困境。 （2）伽利略對落體現(xiàn)象提出了一種新的觀點：重物與輕物下落得____________。 3．伽利略的假說與實驗驗證 （1）伽利略猜想落體運動是一種____________運動，這種運動的速度應該是____________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.當傾角等于90，即物體豎直下落時，____________與____________仍成正比，即速度是均勻變化的，得到了落體運動的規(guī)律。 4．伽利略的科學方法 伽利略科學思想方法的核心是把____________和____________（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來，從而有力地推進了人類科學認識的發(fā)展。 探究一、如何認識亞里士多德的觀點？ 探究二、如何認識伽利略的科學方法？ 探究三 分析伽利略的研究方法 1．下列哪一位科學家首先創(chuàng)造了一套把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學方法，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法 A． B． C． D． 【答案】 C 【解析】 首先創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學方法的科學家是意大利的科學家伽利略，不是亞里士多德、牛頓和阿基米德．故C正確．故選C. 2．關于伽利略對自由落體運動的研究，下列敘述錯誤的是 A． 伽利略認為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應該下落得同樣快 B． 伽利略用實驗直接證實了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 C． 伽利略采用了斜面實驗，“沖淡”了重力的作用，便于運動時間的測量 D． 伽利略把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法 【答案】 B 考點：伽利略對自由落體運動的研究 【名師點睛】伽利略的“理想斜面實驗”是建立在可靠的事實基礎之上的，它來源于實踐，而又高于實踐，它是實踐和思維的結晶。 3．自由落體運動在任何兩個相鄰的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，知任何兩個相鄰1s內(nèi)的位移增量為10m，故選C。 【點睛】 自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用． 4．（多選）在研究物體的運動規(guī)律時，伽利略做出了巨大的貢獻．他不僅首先建立了平均速度、瞬時速度、加速度的概念，并且在研究自由落體運動的規(guī)律時，采用了將落體轉(zhuǎn)化為“斜面”的實驗方法，開創(chuàng)了近代物理實驗的先河．關于“斜面“實驗，下列說法正確的是（　　） A． 伽利略用斜面實驗驗證了小球的運動速度與位移成正比 B． 伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上的運動驗證了位移與時間的平方成正比 C． 斜面實驗“沖淡”了重力的作用，便于測量小球的運動時間 D． 伽利略開創(chuàng)了將抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結合的研究方法 【答案】 BCD 5．（多選）伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結合，對這一過程的分析，下列敘述正確的是（ ） A． 伽利略運用邏輯推理，認為重物與輕物下落得同樣快 B． 伽利略通過甲圖的實驗，得出自由落體運動的位移與時間的平方成正比的結論 C． 丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結論 D． 丁圖實驗可“沖淡”重力的作用，更容易測時間 【答案】 AC 6．如圖所示，直桿長，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動，并能豎直穿越圓筒．試求（取） （1）由釋放到直桿下端剛好開始進入圓筒時經(jīng)歷的時間； （2）直桿穿越圓筒所用的時間． 【答案】 （1）；（2） 【解析】 【分析】 直桿從開始下落到其下端剛好進入圓筒，即下落位移為H，根據(jù)位移時間公式可求解；直桿從開始下落到其下端剛好穿出圓筒，根據(jù)位移時間公式可求解。 【詳解】 （1）設直桿下端到達圓筒上方的時間為，有 解得： （2）直桿上端離開圓筒下方時間為，有： 解得 由上式聯(lián)解得： 【點睛】 本題主要考查了自由落體運動的基本公式的直接應用，主要是搞清在不同的時間內(nèi)直桿的位置，也可以借助于草圖分析.