伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究 高一上學(xué)期物理滬科版（2020）必修第一冊(cè)

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)2.1伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究2.2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.1

伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究分類歸納比較不同類別的差異點(diǎn)歸納相同類別的共同點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的分類運(yùn)動(dòng)軌跡直線曲線速度是否恒定勻速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)是否需要人的參與人參與的運(yùn)動(dòng)自然發(fā)生運(yùn)動(dòng)

亞里士多德如何研究運(yùn)動(dòng)？亞里士多德落體運(yùn)動(dòng)越重的物體下落越快研究方法：觀察歸納分類提出結(jié)論樹葉石頭

伽利略如何質(zhì)疑越重的物體下落越快？重的物體比輕的物體墜落快假定

矛盾

伽利略如何質(zhì)疑越重的物體下落越快？重的物體比輕的物體墜落快假定

矛盾歸謬法科學(xué)推理分類歸納歸謬法現(xiàn)象結(jié)論歸納總結(jié)部分表面落體運(yùn)動(dòng)特征：軌跡豎直向下由靜止開始受到重力和阻力影響下落快慢的因素是什么?重力阻力控制變量法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)假設(shè)重力空氣阻力實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論重力相同的紙片和紙團(tuán)阻力對(duì)落體運(yùn)動(dòng)有影響質(zhì)量不同，大小差不多紙團(tuán)無(wú)法確定阻力還是干擾因素，沒徹底去除牛頓管實(shí)驗(yàn)裝置密封的有機(jī)玻璃管無(wú)線的壓強(qiáng)傳感器抽氣裝置NASA巨型牛頓管-全球最大的真空實(shí)驗(yàn)室假設(shè)重力空氣阻力實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理結(jié)論重力相同的紙片和紙團(tuán)阻力對(duì)落體運(yùn)動(dòng)有影響重力不同，大小差不多紙團(tuán)無(wú)法確定阻力還是干擾因素，沒徹底去除當(dāng)阻力因素逐漸去除的情況下，物體的下落運(yùn)動(dòng)逐漸趨同僅受重力時(shí)，所有物體具有完全相同的加速度！一、物體下落的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，與物體受到的空氣阻力有關(guān)。二、自由落體運(yùn)動(dòng)（free-fallmotion）：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)。Note：在實(shí)際情況中，空氣阻力的影響總是不可避免的。因此，生活中我們常見到石塊比羽毛下落更快的現(xiàn)象。自由落體運(yùn)動(dòng)也是一個(gè)描述物體下落過程的物理模型。當(dāng)空氣阻力對(duì)物體下落的影響小到可以忽略不計(jì)時(shí)，物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)就可近似為自由落體運(yùn)動(dòng)。水滴從樹梢上滴落的過程能被近似為自由落體運(yùn)動(dòng)；而雨滴從云層上下落的過程就不能忽略空氣阻力的影響理想過程模型落體運(yùn)動(dòng)特征：軌跡豎直向下由靜止開始受到重力和阻力自由落體運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)條件：只在重力作用下，由靜止——理想模型如何研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論當(dāng)一塊原本靜止的石頭從高處落下的速度連續(xù)增加時(shí)，為什么不應(yīng)當(dāng)相信速度以一種簡(jiǎn)單的、人們最容易理解的方式增加呢？？速度隨什么物理量增加？速度隨時(shí)間均勻增加？速度隨位移均勻增加？觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論速度隨時(shí)間均勻增加？

簡(jiǎn)潔美觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論受當(dāng)時(shí)測(cè)量手段的限制，如何轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案？面臨困難速度時(shí)間

解決辦法

轉(zhuǎn)化為

脈搏水鐘時(shí)間水鐘觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論受當(dāng)時(shí)測(cè)量手段的限制，如何轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方案？面臨困難速度時(shí)間解決辦法

轉(zhuǎn)化為

豎直下落轉(zhuǎn)化為沿斜面運(yùn)動(dòng)伽利略實(shí)驗(yàn)裝置的復(fù)刻品銅球

觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證實(shí)：小球在斜面上做的是從靜止開始的、速度隨時(shí)間均勻增加的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：小球在斜面上做的是從靜止開始的、速度隨時(shí)間均勻增加的運(yùn)動(dòng)。如何利用斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)說(shuō)明自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？外推

與質(zhì)量m無(wú)關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)落體運(yùn)動(dòng)特征：軌跡豎直向下由靜止開始受到重力和阻力自由落體運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)條件：只在重力作用下，由靜止——理想模型落體運(yùn)動(dòng)特征：軌跡豎直向下由靜止開始受到重力和阻力自由落體運(yùn)動(dòng)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)條件：只在重力作用下，由靜止——理想模型具有相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)條件：只在重力作用下，由靜止——理想模型具有相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

分類歸納控制變量歸謬法外推法觀察現(xiàn)象提出問題猜想假設(shè)實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）得出結(jié)論支持假